부직포에 메타계 아라미드·PVDF 코팅 … 안전성에 전도성도 높여
화학뉴스 2015.04.23
Teijin이 자동차 탑재용 그레이드에 적합한 리튬이온 2차전지(LiB: Lithium-ion Battery)용 분리막 사업을 강화한다.
Teijin은 자체 생산한 부직포를 기본재료로 메타계 아라미드(Aramid), PVDF(Polyvinylidene Fluoride)를 코팅하는 새로운 타입을 양산화할 계획이다. 안전성을 확보하면서도 부직포를 이용해 리튬이온의 높은 전도성을 실현함으로써 주로 고출력화가 요구되는 하이브리드 자동차(HEV) LiB용으로 채용을 본격 확대할 방침이다. 또 기본소재의 내제화를 통해 지금보다 제조코스트를 절반으로 낮추어 자동차 탑재용 공급을 추진한다. Teijin은 지금까지 스마트폰 등 전자기기용 위주로 분리막을 생산해왔다. PE(Polyethylene) 소재에 불소화합물을 코팅한 제품은 전극과의 접착성, 내산화성 등이 우수해 하이엔드 스마트폰 모델을 중심으로 채용이 확대되고 있다. Teijin은 증가하는 수요에 대응하기 위해 2014년 말 한국 소재 생산공장에 제2계열을 증설해 생산능력을 3600만평방미터로 확대하고 현재 순조롭게 가동을 계속하고 있다. Teijin은 앞으로 자동차 탑재용으로 채용을 추진하기 위해 생산설계 단계부터 코스트를 절감함으로써 새로운 분리막 연구개발을 가속화할 방침이다. 신규 분리막은 폴리에스터(Polyester) 나노파이버 부직포를 기본재료로 하며 자체 생산한 소재를 활용해 원자재 조달부터 코팅까지 내제화함으로써 현재의 PE 기반 분리막에 비해 제조코스트를 절반으로 줄일 계획이다. 부직포에는 일반적인 미다공 필름이 지닌 셧 다운(Shut Down) 기능은 없으나 아라미드를 코팅함으로써 내열성을 부여해 250℃에도 견딜 수 있게 했다. Teijin은 기공이 큰 부직포의 특성을 이용해 리튬이온 전도성을 높인 점을 내세워 고출력이 요구되는 하이브리드 자동차용 등으로 공급을 추진할 계획이다. 2017년 이후 출시할 예정인 자동차에 채용할 방침인 것으로 알려졌다. 부직포에 PVDF(Polyvinylidene Fluoride)를 코팅하는 신제품은 전극과의 접착성이 높은 것이 특징으로 전극과 분리막이 단단히 밀착돼 라미네이트형 LiB의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 라미네이트형 LiB는 모듈화할 때 지지재를 넣어 강도를 유지한다. 새로운 분리막을 적용하면 소재 사용을 줄일 수 있기 때문에 Teijin은 LiB 생산기업에 부품 개수 감축 효과도 어필할 계획이다. 전자기기용은 미들·하이엔드 휴대전화 단말기 용도로 공급량을 더욱 확대한다. 2015년 안에 불소계와 세라믹을 조합한 코팅 타입을 양산화해 안전성 및 밀착성을 끌어올릴 계획이다. 아울러 자동차 탑재, 전자기기용에서 동시에 요구되는 고용량화 대책은 소재의 박막화 및 저저항화에 주력할 방침으로 현재 9마이크로미터 두께를 5마이크로미터까지 얇게 하는 방안도 고려함으로써 활물질의 용량 증가에 일조하고 정극재의 고전압화에 대응할 예정이다. <화학저널 2015/04/23> |
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