차량탑재 리튬이온 이차전지용 세퍼레이터의 최신 기술동향

전문가 제언

○ 최근 하이브리드 자동차나 노트북 컴퓨터 등 휴대형 전자기기의 구동전원으로서 리튬이온 이차전지가 이용되고 있다. 각종 전지에 사용되는 세퍼레이터에 요구되는 가장 중요한 특성으로 전해액 유지성을 들 수 있다. 전해액 유지성이 낮은 경우에는 전기화학소자의 내부저항이 높아져 전기화학소자의 용량부족, 전압저하, 단수명화 등 문제가 생긴다.

 

○ 세퍼레이터로서는 폴리에틸렌 등 폴리올레핀으로 된 다공질 필름이 많이 사용되고 있다. 전지 내부온도가 130℃ 근방으로 된 경우에는 용융하여 미세다공이 폐쇄되어 리튬이온의 이동을 방지하고 전류를 차단시키는 열퓨즈기능(셧다운 기능)이 일어나며, 온도가 상승한 경우에는 폴리올레핀 자체가 용융하여 단락되고, 열폭주할 가능성이 있다.

 

○ 세퍼레이터는 양극과 음극을 분리하여 단락을 방지하고 전지반응에 필요한 전해액을 흡수하여 높은 이온전도도를 유지하는 기능을 한다. 특히 리튬이온 전지의 경우에는 급한 온도상승이나 극한 환경에서 안정성을 확보할 수 있는 기능이 요구된다.

 

○ 이 논문은 차량 탑재 리튬이온 이차전지용 세퍼레이터의 최신 기술동향에 대한 것으로서, 리튬이온 전지(LIB)의 역사와 시대의 요청, LIB와 세퍼레이터의 기본적인 역할, LIB용 세퍼레이터의 현행기술, 차세대 차량탑재 LIB, 차세대 차량탑재 LIB용 세퍼레이터의 중요한 역할, 복합화에 의한 고성능화, 고기능화 및 고안전화 방법으로서 공압출, 코팅에 대하여 기술하고 있다.

 

○ 리튬이온 이차전지용 세퍼레이터에 대한 연구개발 현황을 보면, 일본의 히타치, 아사히카세이 및 니혼바이린 등이 한국에 특허출원, 등록을 하고 있다. 한편, 국내기업으로는 삼성 SDI, SKC 및 엘지화학 등이 특허를 출원 등록하고 있어 리튬이온 이차전지용 세퍼레이터에 있어서는 일본과의 경쟁이 치열한 상태다. 앞으로 국내기업이 연구개발에 박차를 가해야 할 것이다.

저자

Yamada Kazuhiro, et al.

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2015

권(호)

63(3)

잡지명

工業材料

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

60~64

분석자

서*석

분석물

• 차량 탑재 리튬이온 이차전지용 세퍼레이터의 최신 기술동향.pdf [514,908 byte]

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