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2021.11.17
원통형/파우치형 배터리 분리막 구조
[KB증권 백영찬] EV배터리/소재
분리막 (Separator)은 2차전지의 4대 소재 중 하나이며, 배터리 내부의 양극과 음극을 분리하는 초박막 (필름)이다. 리튬이온 배터리는 충방전에 따라 리튬이온이 반대 방향으로 움직이는데, 충전 시에는 리튬이온이 양극에서 음극으로, 방전 시에는 음극에서 양극으로 이동한다. 분리막은 이러한 과정에서 전기적으로는 양극과 음극을 절연시켜 양극과 음극의 직접적인 접촉에 따른 단락을 방지한다. 양극과 음극의 직접 접촉을 막는 이유는 양극과 음극이 직접 접촉 시 리튬이온의 운동성이 강해져 폭발 위험이 높아지기 때문이다. 또한 리튬이온만 자유롭게 드나들 수 있는 미세한 기공을 다량 보유하고 있어 이를 통해 배터리 내에서 전류가 흐를 수 있도록 하는 역할도 담당하고 있다.
분리막을 사용하면 양극과 음극을 최대한 가깝게 근접시킬 수 있기 때문에 배터리 내부의 저항을 줄일 수 있고, 이는 배터리의 효율과 출력을 높이는 결과를 낳는다. 또한 분리막은 배터리 내부 온도가 일정 수준 이상 올라가게 되면 표면에 위치한 기공들이 막혀 리튬이온 이동을 차단해 화재 위험을 방지하기도 한다. 이처럼 양/음극의 ‘분리’와 리튬이온 ‘통과’라는 이중적인 역할을 수행하면서도, 각각의 효율을 최대한 끌어내는 것이 분리막의 기술력이다.
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