화학뉴스

도레이(Toray)가 차세대 배터리 부재 실현을 위해 공격적인 개발에 나서고 있다.
도레이 환경‧에너지 개발 센터는 최근 LiB(리튬이온전지) 안전성 평가 및 해석 장치를 도입함으로써 연료전지에 이어 LiB에서도 최종제품 평가체제를 정비했다.
2020년 이후부터 컨셉트 설계한 배터리 시험 제작과 평가를 실시해 차세대제품에 적합한 연료전지용 가스 확산층(GDL)이나 LiB용 분리막(LiBS) 개발로도 응용할 예정이다.
먼저, GDL의 시장 투입을 계기로 장기적으로는 내열성이나 장수명 등의 특성을 고차원적으로 융합시킨 분리막을 양산화할 계획인 것으로 알려졌다.
도레이 환경‧에너지 개발 센터는 LiB와 연료전지용 부재 분야에서 관련부서와 연계하면서 3-5년 이후를 내다본 차세대제품 개발에 주력하고 있다.
해당 센터의 강점은 배터리에 사용하는 모든 부재를 조립하고 최종제품으로 기능을 평가할 수 있다는 것으로, 연료전지 분야에서는 자체 제조한 카본 페이퍼에 도료를 도포해 GDL로 완성한 바 있다.
전해질 막과 조합한 막 전극 복합체(MEA)로 제조한 후 분리막 등과 조합해 고체 고분자형 연료전지(PEFC) 셀을 시험 제작하고 발전특성 평가를 실시하고 있다.
최종제품 평가를 바탕으로 자사의 GDL 설계와 개발에 피드백함으로써 GDL 양산화에 박차를 가하고 있다.
앞으로 최종 평가기능을 더욱 강화하기 위해 최근에는 LiB의 못 관통 및 압괴 시험장치를 도입해 본격적인 운영을 시작했다.
LiB 양극재가 하이니켈화를 통해 더욱 고용량화될 것으로 예상되고 있어 고차원적으로 안전성을 확립하는 것이 중요하다고 판단했기 때문이다.
조립을 실시하고 있는 드라이룸과 배터리 특성평가 등 기존 기능 외에도 안전성 평가기능을 확충함으로써 소재 개발에서 PCDA(계획‧실행‧평가‧개선) 고속화를 가능케 하고 있다.
연료전지, LiB용 부재 개발 기능을 대부분 정비하게 됨에 따라 앞으로는 최종제품 평가기능을 100% 활용해 수요기업에 대한 컨셉트 제안을 강화할 예정이다.
예를 들어 연료전지는 수요기업의 니즈를 반영해 GDL를 실용화하거나 포크리프트나 전공 하이브리드 연료전지 자동차 등 사용에 적합할 것으로 예상되는 배터리 셀을 시험 제작하고 성능평가를 실시할 방침이다.
니즈를 먼저 파악하고 부재를 제안하는 방향으로 선회할 계획인 것으로 알려졌다.
LiB는 CASE(커넥티드·자율주행·공유·전동화) 대응을 강화한다.
특히, 카 셰어링이 급성장하면서 급속충전과 장기신뢰성, 장수명화 등의 실현이 요구될 것이라는 판단 아래 기재와 공경, 무기필러 코팅, 막 두께 등을 종합적으로 개선해 새로운 니즈에 적합한 분리막을 개발하는데 활용할 예정이다.
차세대 최종제품을 염두에 둔 부재 개발을 통해 자사제품의 성능 향상과 시장점유율 확대를 실현해나갈 방침인 것으로 알려졌다. (K)