화학저널

음극재·분리막 바인더에 첨가제까지 … 노루페인트, 4종 양산 시작

국내 페인트 생산기업들이 2차전지 시장 진출로 수익성 개선을 본격화하고 있다.
주요 페인트기업들은 최근 페인트 기술을 바탕으로 2차전지 소재 기술력까지 확보하고 있으며 첨단소재 분야로 사업을 적극 확장할 방침이다.
노루페인트는 최근 2차전지 접착제(바인더) 시장에 진출했다.
노루페인트는 2024년 3월6-8일 코엑스에서 열린 배터리산업 전시회 인터배터리(InterBattery) 2024에서 2차전지 음극재·분리막 바인더, 접착제·마감제·폼(Foam) 등을 포함한 배터리 패키징 소재, 수소연료전지MEA(막전극접합체) 관련 부자재 등 16종을 출품하고 본격 출시할 계획이다.
바인더는 접착력이 강할수록 전기자동차(EV) 배터리의 품질을 높이고 수명을 연장해 중요 소재로 부상하고 있으며 노루페인트는 배터리 셀, 모듈, 팩에 적용 가능한 13종을 출시할 예정이다.
노루페인트가 개발한 바인더는 기존 접착제와 달리 화재 위험성을 낮추는 원료로 특화시켰을 뿐만 아니라 화재 방지에 강한 마감제(몰딩제), 난연 우레탄(Urethane) 폼 등을 포함한 것으로 알려졌다.
이밖에 수전해 장치 제조용 접착제도 출시하며 신제품 16종 중 4종은 양산을 시작한 것으로 파악된다.
노루페인트는 페인트 사업으로만 성장하기에 한계가 있다는 판단 아래 기존 페인트 제조기술을 바탕으로 고부가가치 화학제품 개발에 집중하는 등 사업을 다변화하고 있으며 지속적인 고부가 첨단소재 연구개발(R&D)을 통해 에너지·디스플레이·점접착·방산(국방)·기능성 소재 포트폴리오를 강화할 방침이다.
삼화페인트는 LiB(리튬이온전지)용 전해액 첨가제 개발을 강화하고 있다.
삼화페인트는 2024년 2월15일 다이알칸설포닐 이소솔바이드(Dialkanesulfonyl Isosorbide) 화합물의 제조방법, LiB 전해액 첨가제 및 LiB용 전해액 관련 특허를 취득했다고 공시했다.
다이알칸설포닐 이소솔바이드는 LiB 전해액 중 비수계에 함유시켜 전극 표면에 피막을 형성하는 작용을 하는 첨가제로 배터리 안전성을 높이고 충전 시 전해질 분해에 따른 성능 저하를 막아 배터리 수명을 늘릴 수 있으며 화합물은 구조적 특성으로 4.3V 이상의 전압구간에서 산화 안정성이 확보된다는 장점이 있다.
기존 LiB 전해액 첨가제는 불순물인 염소 이온이 존재할 때 부반응을 일으켜 배터리 성능을 저하시키나, 삼화페인트가 개발한 신기술을 적용하면 다이알칸설포닐 이소솔바이드 화합물의 염소 이온 농도를 줄임으로써 전기화학적 특성을 크게 향상시켜 고순도의 LiB 전해액 첨가제를 안정적으로 제조할 수 있는 것으로 알려졌다.
삼화페인트는 기존 다이알칸설포닐 아이소소바이드 화합물의 제조공법에서 제조 위험성이 존재한 용매를 사용하지 않아 작업 시간이 길다는 단점을 해결한 것으로 알려졌다.
한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 최남순 교수 연구실과 민간수탁과제를 통해 다이알칸설포닐 이소솔바이드의 성능 평가를 진행한 결과 다이알칸설포닐 이소솔바이드 화합물이 현재 전해액 첨가제로 사용되는 물질인 VC(Vinylene Carbonate), FEC(Fluoroethylene Carbonate)와 유사한 성능을 보인 것으로 나타났다.
삼화페인트 관계자는 “LiB는 기술 진보에 따라 점점 더 높은 에너지와 안전성이 요구되고 있으며 새로 개발한 전해액 첨가제가 배터리 성능 향상에 기여할 수 있을 것”이라고 강조했다.
조광페인트는 2차전지용 내열 바인더 공세를 가속화하고 있다.
조광페인트는 소재 분야 사업 확장을 위해 설립한 자회사 CK이엠솔루션을 통해 방열 접착 소재를 개발하고 있으며 우레탄(Urethane), 에폭시(Epoxy), 실리콘(Silicone) 소재를 베이스로 한 포트폴리오를 구축했다.
또 2023년 8월21일 에너에버배터리솔루션과 2차전지 분리막에 적용되는 내열 바인더 공급계약을 체결함으로써 배터리 소재 시장에서 주도권 강화에 나선 것으로 평가된다.
분리막은 2차전지 양극, 음극 사이에 위치해 전극 간 물리적 접촉을 막으면서 안전성을 강화하는 기능을 하며 내열 바인더는 분리막이 파손돼 양극과 음극 직접 접촉으로 발화가 발생할 때 막기 위해 분리막 양면에 코팅하는 세라믹 소재 입자를 PE(Polyethylene) 원단에 부착 및 수축을 방지함으로써 분리막의 기계적 강도 및 내열성을 개선하는 기능을 한다.
에너에버배터리솔루션은 삼성SDI 출신 신상기 대표가 2012년 설립해 건식·습식 분리막을 모두 공급하며 SK아이이테크놀로지(SKIET), 더블유씨피(WCP)와 함께 국내 2차전지용 분리막 생산기업으로 자리잡고 있다.
조광페인트는 에너에버배터리솔루션에게 기존 바인더 대비 내열성 및 코팅성이 우수한 내열 바인더를 공급할 계획이다.
조광페인트 관계자는 “분리막용 배터리 바인더 외에 셀 파우치용 배터리 내‧외면 접착 소재, 파우치 셀 고정용 UV(Ultra Violet) 접착제 등을 개발해 공급하고 있으며 전기자동차 전장화 가속화로 대두된 EMI(전자파) 문제에 대응하기 위한 EMI 차폐 소재도 개발하고 있다”고 강조했다.
조광페인트는 2024년 1월부터 국내 페인트 생산기업 최초로 3D‧VR(가상현실) 온라인 전시관을 통해 2차전지 솔루션, 신재생에너지 솔루션, 디스플레이 솔루션, 친환경소재 솔루션, 전자부품 소재 솔루션 등 대표제품군을 전시하고 있다. (김진희 기자)