15일 업계에 따르면 삼성SDI가 분리막 기술 내재화를 통해 업계를 선도하고 있다. 분리막은 배터리의 안전성과 관련된 핵심 소재다.
이 소재는 전기가 통하지 않는 절연 소재의 얇은 막이다. 맨눈으로 확인할 수 없는 공기구멍을 가지고 있는 다공성 필름이다.
분리막의 역할은 크게 3가지다. ▲전지의 절연체 역할 ▲리튬이온이 양극과 음극을 오가면서 충·방전을 을 가능하게 하는 역할 ▲높은 기계적 강도를 통한 내부에서 발생하는 부산물이나 이물질 차단 등이다.
분리막 소재로는 폴리올레핀과 폴리프로필렌 등과 같이 절연 특성이 뛰어난 고분자 소재가 사용된다. 생산과정에 이 고분자 소재를 연신(소재에 다양한 물성을 부여해주며 늘여주는 과정)하며 미세한 기공이 만들어진다.
이 방식에 따라 건식과 습식으로 나눠진다. 건식은 단순히 기계적인 힘으로 필름 원단을 당겨 기공을 만드는 방식이고, 습식은 필름에 여러 참가제를 추가해 화학적인 방식으로 기공을 만든다.
건식의 경우 제조공정은 간단하나 기공 사이즈가 불균일하다. 또 습식보다 기계적 강도도 약하다. 반면 습식은 제조공정이 복잡해 고가지만 균일하게 기공의 사이즈를 만들 수 있는 장점이 있다.
과거에는 분리막으로 필름 소재 하나만을 사용했지만, 최근에는 분리막의 성능을 강화하기 위해 다양한 소재와 방식으로 코팅해 사용하고 있다.
내열은 고온에서 분리막 원단 필름에 세라믹 입자를 코팅해 분리막 원단의 수축을 억제하는 방식이다. 접착은 극판과 분리막 원단 필름의 접착을 통해 안전성을 향상시키고 셀 변형을 방지하는 형식이다.
이러한 상황에 삼성SDI는 독자적인 분리막 코팅 기술을 통해 ‘초격차’를 증명했다. 현재 초고내열성 분리막 개발을 통해 배터리의 안전성을 확보했고, 독자적인 박막화 기술로 배터리 용량의 증가도 실현했다.
아울러 배터리 품질 확보를 위해 접착분리막도 개발해 사용 중이며, 안전성과 품질을 동시에 확보하기 위한 고내열 접착분리막의 경우 양산 완성을 목전에 뒀다.
삼성SDI는 “분리막은 배터리의 안전성과 직결되는 소재”라며 “더욱 꼼꼼하게 검증하고, 안전한 배터리 제조를 위해 힘쓰겠다”고 전했다.
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