분리막은 배터리의 양극과 음극이 서로 접촉하지 않고 리튬이온만 이동할 수 있게 하는 미세한 기공의 얇은 막이다. 분리막은 필름표면에 미세한 기공을 가지고 있는 얇은 막으로, 리튬이온 배터리의 양극과 음극이 접촉하지 않고 기공을 통해 이동하도록 하는 역할을 수행한다. 양극과 음극에 있는 물질이 서로 닿을 경우 리튬이온의 움직임이 증가하면서 제어가 안되면 폭발할 가능성이 있다. 양극과 음극이 서로 닿지 않으면서 리튬이온만 잘 이동할 수 있게 하는 것이 바로 분리막 기술의 핵심이라고 할 수 있다.
주로 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 또는 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 소재를 사용하며, 제조공정에 따라 습식과 건식으로 구분된다. 습식은 주로 휴대폰이나 노트북 등 소형 배터리와 전기차 배터리 등에 탑재되며 건식은 에너지저장장치, 전기 시내버스처럼 높은 에너지 밀도를 필요로 하지 않는 영역에서 사용된다.
개요
양극재와 음극재, 전해질, 분리막을 2차전지의 4대 소재라 합니다. 양극재와 음극재가 배터리의 성능을 결정짓는다면, 분리막은 배터리의 안정성과 연관이 깊다. 2차 전지의 무게에서 양극재는 약 40%, 분리막은 20% 가량을 차지한다.
분리막은 절연(絶緣) 성격의 얇은 필름 소재이다. 핵심 역할은 양극(+)과 음극(-)이 만나지 않게끔 분리하는 것이다. 양·음극이 뒤섞이면 전기 불꽃이 튀어 사고로 이어질 수 있다. 분리막은 전기차 배터리의 안전을 책임지고 있다.
건식 & 습식 분리
분리막은 리튬이온이 오고가는 기공을 어떻게 만드느냐에 따라 건식과 습식으로 구분된다. 건식은 기계로 필름 원단을 당겨 기공을 만드는 반면, 습식은 여러 첨가제를 가미해 화학 결합을 일으켜 기공을 만든다. 건식보다 습식 공법이 좀 더 복잡하다.
참고자료
같이 보기
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