도레이(Toray)가 세계에서 가장 얇은 LiB(리튬이온전지) 분리막(LiBS)을 개발해 주목된다.
LiBS는 LiB의 양극과 음극 사이에 투입돼 쇼트(단락)를 방지하는 역할을 수행하는 필수 소재이나 배터리 성능 향상에 기여하는 물성이 없어 오히려 배터리 성능 개선을 저해한다는 지적까지 받고 있어 배터리 생산기업을 중심으로 성능 향상에 기여하는 양극활물질이나 음극활물질 투입량을 늘리기 위한 박형 분리막 채용이 본격화되고 있다.
도레이는 다층 구조 기재에 세라믹 등을 코팅해 내열성을 높인 분리막을 주력 공급하고 있다.
현재 생산제품 가운데 두께가 가장 얇은 분리막은 코팅층까지 포함해 7-8마이크로미터 수준, 기재 단독 두께는 5마이크로미터 이상으로 우수한 특성을 갖추고 있으나 앞으로도 박막화 니즈가 확대될 것으로 예상됨에 따라 수년 전부터 3마이크로미터 양산화를 추진해온 것으로 알려졌다.
최근에는 도레이의 연구개발(R&D) 프로젝트에 관심을 가진 수요기업이 3마이크로미터 사양 채용을 검토하고 나섬으로써 2-3년 안에 일반 기기에 투입되는 고용량 LiB에 신제품이 채용될 가능성이 높아진 것으로 평가된다.
3마이크로미터 기재는 코팅했을 때 전체 두께가 5마이크로미터 정도에 불과할 것으로 예상된다.
도레이는 앞으로도 강점을 갖춘 독자적인 제막기술을 활용해 전기자동차(EV) 배터리용 박형 분리막 제안을 가속화할 계획이다.
분리막 두께와 안전성은 일반적으로 상호 충돌하기 때문에 고도의 안전성을 요구하는 전기자동차 배터리는 코팅층 포함 두께가 10마이크로미터에 달하는 두꺼운 분리막 채용이 불가피한 상황이다.
하지만, 최근 전기자동차 주행거리 연장을 위해 LiB 용량 개선이 이루어지고 있기 때문에 전기자동차 배터리 용도에서도 박형 분리막 관련 수요가 증가할 것으로 전망되고 있어 코팅층을 포함해 총 두께가 10마이크로미터 미만인 자동차 배터리용 분리막을 개발하는 것을 목표로 하고 있다. (K)