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| − | 초기 리튬이온 배터리에 주로 쓰인 | + | '''건식분리막'''<!--건식 분리막-->은 [[폴리에틸렌]](PE), [[폴리프로필렌]](PP)으로 만든 [[필름]]을 기계적인 힘으로 가로나 혹은 세로 방향으로 잡아당겨 [[기공]]을 만든 배터리 [[분리막]]이다. 건식분리막은 [[습식분리막]]과 달리 [[오일]] 추출이나 [[알루미나]] 등의 [[코팅]] 작업을 거치지 않는다. 건식분리막은 제조공정이 비교적 간단해 [[단가]]가 낮지만 [[기공]] 크기를 균일하게 만들기 어렵고 [[박막화]](얇게 만드는 것)가 어렵다는 단점이 있다. 건식분리막은 높은 [[에너지 밀도]]를 요구하지 않는 [[에너지저장장치]](ESS)나 전기 시내버스 등에 주로 사용한다. |
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| + | 초기 리튬이온 배터리에 주로 쓰인 건식분리막은 중국에선 [[리튬인산철 배터리]]용으로 사용되고 있다. 중국 현지 업체들이 리튬인산철 배터리 생산량을 늘리면 그만큼 건식분리막이 차지하는 비중도 높아질 수밖에 없다.<ref>이수환 기자, 〈[http://www.thelec.kr/news/articleView.html?idxno=12168 중국 분리막 출하량 급증…건식 제품 공급도 늘었다]〉, 《디일렉》, 2021-04-30</ref> | ||
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| − | 분리막은 제조 방식과 원재료 따라 크게 크게 건식과 습식으로 나뉜다. 건식 제조 방법의 경우 PP와 PE를 23층 필름으로 접합하는 다층 구주로 왁스를 사용하지 않고 물리적인 연신늘리는 공정과 열처리 공정만으로 기공을 만든다 습식과 비교하면 초기투자비용이 덜 들고 유해물질이 나오지 않아 친환경적이지만 균일한 기공을 내는 기술장벽이 높아 제대로 성능을 낼 만큼 만드는 것이 쉽지 않다. 이 | + | 분리막은 제조 방식과 원재료 따라 크게 크게 건식과 습식으로 나뉜다. 건식 제조 방법의 경우 PP와 PE를 23층 필름으로 접합하는 다층 구주로 왁스를 사용하지 않고 물리적인 연신늘리는 공정과 열처리 공정만으로 기공을 만든다 습식과 비교하면 초기투자비용이 덜 들고 유해물질이 나오지 않아 친환경적이지만 균일한 기공을 내는 기술장벽이 높아 제대로 성능을 낼 만큼 만드는 것이 쉽지 않다. 이 건식분리막은 전기자동차용 배터리 등 중대형에 쓰인다. |
건식 공정은 보다 저렴하고 간단한 제조 방법이다. 폴리프로필렌PP 또는 폴리에틸렌PE 중합체는 얇은 시트로 압출된다. 이 전구체 필름은 결정 구조를 개선하기 위해 어닐링(느리게 냉각)된다. 이어서 필름은 차가울 때 단일 방향으로 연신되고 뜨거울 때 다시 연신된다. 콜드 스트레치는 기공 구조를 생성하고 핫 스트레치는 기공 크기를 증가시킨다. 이 방법을 사용하여 35~45%의 다공성을 달성할 수 있다. 이 공정으로 3층의 PP / PE / PP 분리막도 생성할 수 있다. <ref>럭킴, 〈[https://greatluckim.tistory.com/24 리튬이온 배터리 기초 5. 분리막이란?]〉, 《티스토리》, 2020-06-15</ref> | 건식 공정은 보다 저렴하고 간단한 제조 방법이다. 폴리프로필렌PP 또는 폴리에틸렌PE 중합체는 얇은 시트로 압출된다. 이 전구체 필름은 결정 구조를 개선하기 위해 어닐링(느리게 냉각)된다. 이어서 필름은 차가울 때 단일 방향으로 연신되고 뜨거울 때 다시 연신된다. 콜드 스트레치는 기공 구조를 생성하고 핫 스트레치는 기공 크기를 증가시킨다. 이 방법을 사용하여 35~45%의 다공성을 달성할 수 있다. 이 공정으로 3층의 PP / PE / PP 분리막도 생성할 수 있다. <ref>럭킴, 〈[https://greatluckim.tistory.com/24 리튬이온 배터리 기초 5. 분리막이란?]〉, 《티스토리》, 2020-06-15</ref> | ||
2023년 2월 1일 (수) 20:58 기준 최신판
건식분리막은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP)으로 만든 필름을 기계적인 힘으로 가로나 혹은 세로 방향으로 잡아당겨 기공을 만든 배터리 분리막이다. 건식분리막은 습식분리막과 달리 오일 추출이나 알루미나 등의 코팅 작업을 거치지 않는다. 건식분리막은 제조공정이 비교적 간단해 단가가 낮지만 기공 크기를 균일하게 만들기 어렵고 박막화(얇게 만드는 것)가 어렵다는 단점이 있다. 건식분리막은 높은 에너지 밀도를 요구하지 않는 에너지저장장치(ESS)나 전기 시내버스 등에 주로 사용한다.
초기 리튬이온 배터리에 주로 쓰인 건식분리막은 중국에선 리튬인산철 배터리용으로 사용되고 있다. 중국 현지 업체들이 리튬인산철 배터리 생산량을 늘리면 그만큼 건식분리막이 차지하는 비중도 높아질 수밖에 없다.[1]
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상세[편집]
분리막은 제조 방식과 원재료 따라 크게 크게 건식과 습식으로 나뉜다. 건식 제조 방법의 경우 PP와 PE를 23층 필름으로 접합하는 다층 구주로 왁스를 사용하지 않고 물리적인 연신늘리는 공정과 열처리 공정만으로 기공을 만든다 습식과 비교하면 초기투자비용이 덜 들고 유해물질이 나오지 않아 친환경적이지만 균일한 기공을 내는 기술장벽이 높아 제대로 성능을 낼 만큼 만드는 것이 쉽지 않다. 이 건식분리막은 전기자동차용 배터리 등 중대형에 쓰인다.
건식 공정은 보다 저렴하고 간단한 제조 방법이다. 폴리프로필렌PP 또는 폴리에틸렌PE 중합체는 얇은 시트로 압출된다. 이 전구체 필름은 결정 구조를 개선하기 위해 어닐링(느리게 냉각)된다. 이어서 필름은 차가울 때 단일 방향으로 연신되고 뜨거울 때 다시 연신된다. 콜드 스트레치는 기공 구조를 생성하고 핫 스트레치는 기공 크기를 증가시킨다. 이 방법을 사용하여 35~45%의 다공성을 달성할 수 있다. 이 공정으로 3층의 PP / PE / PP 분리막도 생성할 수 있다. [2]
장단점[편집]
- 초기투자비용이 적고, 유해물질이 나오지 않아 친환경적이다.
- 건식분리막은 기계적인 인장으로 구멍을 형성하여서 구멍이 일관성있게 형성되어(기공분포가 직선적) 분리막을 통과하는 이온의 흐름이 빠르다.
- 폴리머가 결정구조를 유지하고 있기 때문에 열적안정성이 우수하다.
- 구멍의 형성이 기계적인 힘에 의해서 이루어지며, 이를 제어하기가 어렵다.
- 건식분리막은 고속출력 및 내열성능이 필요한 전기차에 유리하다.[3]
분리막의 조건[편집]
- 절연성이 좋아야 한다.
- 이온 전도시 저항을 최소화하기 위해 전해액과의 친화력이 높아야 한다.
- 이온의 흐름을 원활히 하기 위해서 다공성도 높고 얇아야 한다.
- 배터리 에너지 밀도에 영향을 주게 하지 않기 위해 얇아야 한다.
- 안정성을 보장받기 위해서 일정 수준의 기계적 강도도 유지해야 한다.
- 전해액에 대한 화학적 안정성과 전기 화학적인 안정성이 확보되어야 한다.
- 일정한 온도 이상이 될 때, Shut-down이 되어 이온의 이동을 차단할 수 있어야 한다.(화학 조리개 기능)
- 열적 안정성이 높아야 한다.[3]
각주[편집]
- ↑ 이수환 기자, 〈중국 분리막 출하량 급증…건식 제품 공급도 늘었다〉, 《디일렉》, 2021-04-30
- ↑ 럭킴, 〈리튬이온 배터리 기초 5. 분리막이란?〉, 《티스토리》, 2020-06-15
- ↑ 3.0 3.1 hhs4040, 〈2차전지 분리막 정리(공정, 종류, 조건 등...)〉, 《네이버 블로그》, 2018-12-18
참고자료[편집]
- 럭킴, 〈리튬이온 배터리 기초 5. 분리막이란?〉, 《티스토리》, 2020-06-15
- 이수환 기자, 〈중국 분리막 출하량 급증…건식 제품 공급도 늘었다〉, 《디일렉》, 2021-04-30
같이 보기[편집]
