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분리막, 이차전지의 숨은 강자 -올....

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글쓴이 김대웅 등록일 12-08-16 11:52
조회 1,030
     분리막은 충전과 방전이 가능한 2차전지의 핵심소재로 양극과 음극이 접촉해 단락되는 것을 방지한다. 이온의 통로이기 때문에 미세한 구멍이 뚫려 있다. 젖어있는 것과 젖지 않은 것 두 종류가 있는데 습식 분리막, 건식 분리막이라고 부른다.  건식 분리막은 폴리머로 분리막을 만든 것으로 셀가드, 우베 등이 특허 기술을 가졌다. 습식 분리막은 폴리머에 전해액을 적신 형태로 아사이카세이, 미츠이 화학, 니토 덴코, 토렌, 엔텍 맴브레인 등이 생산한다.

    전세계 분리막 시장은 2009년부터 2011년까지 3년간 연평균 29.1% 성장했으며 2012년에는 시장규모가 1조2000억 원에 달할 것으로 전망된다. 리튬 이온 전지 외에도 수퍼 캐퍼시터 등 분리막을 채택하고 있는 이차전지 신기술이 개발되고 있어 시장규모가 계속 커질 것으로 예상된다.  특히 리튬이온전지 분리막 시장은 5개사가 시장의 86%를 장악하고 있다. 리튬이온전지는 현 세대에서 가장 널리 쓰이는 이차전지다. 미국의 셀가드가 23.7%를 차지하고 있으며 토넨 19.2%, 일본 아사이카세이 20.8%, 우베 10.2%를 점유하고 있다. SK이노베이션은 12.5%를 차지한다.

    시장전망만큼이나 기술경쟁도 치열해 특허분쟁이 잦다. 지난 2007년에는 국내 최초로 리튬이온배터리 분리막 독자 생산에 성공한 SK이노베이션을 상대로 일본의 토넨이 특허침해소송을 제기했다.  그러나 SK이노베이션은 1심, 항소심, 대법원에서 SK이노베이션이 모두 승소해 국내최초, 세계 3번째로 독자적인 리튬이온배터리 분리막 기술을 인정받았다.  분리막 시장은 이차전지 시장 성장세와 떼어놓을 수 없다. 삼성SDI와 산요의 뒤를 이어 월 759백만셀을 생산하는 LG화학은 SRS를 자사 이차전지에 채용해 완제품으로 판매 중 이다.

    겉보기에는 간단해 보이지만 분리막은 요구받는 기술사양이 많다. 무엇보다도 전해액에 쉽게 젖으면서도 전기적인 절연성을 유지해야 한다. 물에 젖은 손수건이 전기를 통하지 않게 만드는 일을 상상한다면 제조상 어려움을 쉽게 이해할 수 있다. 그러면서도 이온은 쉽게 통과시켜야 한다. 두께와 구멍 등이 고르게 분포돼야함은 물론이다. 순간 폭발 가능성이 있는 리튬이온전지의 분리막은 내열성도 있어야하고 최악의 경우 양극재와 음극재를 뭉쳐서 단락을 방지해야 한다.

    특히 단락 방지는 안정성이 중요시되는 전기차가 양산되면서 매우 중요한 기술로 등장했다. 이에 따라 기존 폴리올레핀 계열 분리막의 취약점을 해결할 수 있는 새로운 분리막이 시장에서 요구되고 있다. 최근에 주목받고 있는 분리막은 세라믹 코팅 등으로 폴리올레핀 분리막을 개선한 것이다. 나노 섬유, 세라믹 코팅, 고분자전해질 코팅을 한 부직포 분리막도 연구 중이다. [이 게시물은 최고관리자님에 의해 2013-04-04 22:11:34 Free Board에서 이동 됨]

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