2차전지 용량을 늘리기 위한 방법으로 높은 전압에도 견딜 수 있는 분리막 코팅기술이 주목받고 있다.
테이진CNF코리아는 세계 최고 수준 4.9볼트(V)의 높은 전압에도 견딜 수 있는 분리막 코팅 기술을 보유하고 국내 2차전지 기업들과 제품 개발에 한창이다. 대부분의 분리막은 4.2~4.5V에서 산화되는 것과 달리 이 기술이 적용되면 같은 용량의 전지에서도 오랜 시간 안전한 배터리 사용이 가능하다.
2차전지는 크게 양극, 음극, 분리막 그리고 그 사이를 채우는 전해액으로 구성된다. 분리막은 양극과 음극이 접촉해 전기흐름이 끊어지는 것을 막아주는 역할을 한다. 전기가 통하는 원료로 만들어진 분리막은 미세한 구멍을 통해 리튬이온이 양·음극 전해질 속을 오갈 수 있는 통로가 되기도 한다. 결국 충전과 방전을 제어하는 것이 바로 분리막인 셈이다.
테이진CNF코리아의 분리막은 불소계 화합물을 코팅한 제품이다. 분리막은 폴리머 전해질과의 접착성이나 내산화성이 우수해 기존 분리막에 비해 안정된 고전압을 유지하면서도 비약적인 대용량화를 실현할 수 있다. 이는 일본 테이진그룹이 오랜 기간 축적해온 고분자화학기술에 의해 세계 최초로 양면 동시 코팅 및 기존의 5배 이상에 상당하는 고속 코팅을 실현해 효율적인 제조기술을 실현했다. 테이진CNF코리아의 양면코팅 기술은 전지의 양극과 음극사이에 들어가는 소재로 이온의 투과성을 유지하면서 코팅의 특수한 목적을 동시에 만족시킨다.
분리막은 전기가 잘 통하는 전해액에 젖어 있다. 하지만 제때 전기를 잘 차단할 줄도 알아야 한다. 젖은 손으로 콘센트를 만졌을 때, 인체에 전기가 흐르지 않도록 하는 것과 똑같은 이치다. 분리막 두께는 일정해야 하며 미세 구멍도 고르게 분포돼야 한다. 리튬이온이 자유자재로 양 전해질을 오고가야 하기 때문이다.
이 과정에서 테이진CNF코리아는 분리막에 전극과의 접착력이라는 특성을 부여해 전지의 용량 향상시키고 전지 생산 시 전해액의 주입시간 단축에 차별화를 실현했다.
박태준기자 gaius@etnews.com
