LG화학 도레이와 손잡다.

LG화학 도레이와 조인트벤처(JV) 설립

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전기차 배터리 시장이 확대되는 가운데 4대 핵심 구성품 중 분리막 업체들 간의 협력 더욱 강화되는 추세를 보이고 있습니다. 특히 전기자동차의 화재 이슈로 인해 분리막의 중요성이 더욱 요구되는 상황입니다.

분리막은 리튬이온이 오가는 통로 역할을 하며 전자의 역류를 막아주고 안정성을 확보하기 위해 외부 충격이나 데미지에도 강해야 합니다. GM 쉐보레 볼트 EV 화재 사건의 주된 원인으로 지적되는 것도 바로 분리막의 결함 부분입니다. 덴드라이트 의한 분리막 손상이나 분리막에 접힘 또는 전해액이나 내부에 함유된 금속 이물에 따라 분리막이 손상되는 경우 급속한 전자 이동으로 인한 주울 열에 따라 화재로 연결되는 메커니즘이 일반적입니다. 그러나 화재 이후에는 완전 소실로 그 원인을 명확히 규명하기가 쉽지 않습니다. 따라서 믿을 만한 분리막을 사용하는 것은 배터리 신뢰성을 좌우할 만한 중요한 문제입니다.

업계에 따르면 LG 화학은 일본 도레이와 분리막 합작사(JV) 설립을 검토 중이라고 합니다. 도레이 공장이 있는 헝가리의 조인트 벤처를 설립을 검토중이라는 것인데요. 해당 논의는 상당히 구체화된 단계 있다는 게 업계의 정설입니다.

LG 화학은 지난 7월 LG 전자로부터 분리막 부문을 인수한 것으로 알려져 있는데요 아마도 분리막에서부터 분리막 코팅에 이르는 체제를 구축하려는 모양입니다.

 

분리막은 폴리에틸렌(PE),폴리프로필렌(PP), 폴리올레핀(PO) 등 절연 특성이 뛰어난 고분자 화물을 주로 이용합니다. 원재료 비용의 상승으로 작년 11월 Kwh당 10 달러에서 올해 10월 Kwh 11 달러로 약 10% 인상된 상태입니다.

보통 건식과 습식 두 가지의 방식으로 생산을 하며 건식은 중국이 주로 사용하는 리튬인산철 배터리에 습식은 한국과 일본이 주로 사용하는 3원계의 주로 쓰입니다.

 

분리막을 만드는 기본 방법에 대해서 조금 더 설명드리자면 

첫 번째는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌의 압출된 시트로 분리막을 만드는 건식 공정입니다. 원하는 결정 구조와 다공성을 얻기 위해 시트를 풀어서 빠르게 늘리는 방법입니다. 

분리막을 만드는 두 번째 방법은 습식 공정으로 고온에서 가소제와 혼합된 폴리머를 압출하는 것입니다. 습식공정을 거친 분리막의 다공성은 약 40%-50%로 건식 공정을 사용하여 생성된 분리막의 다공성보다 우수하다는 장점이 있습니다.  습식 공정은 또한 건식 공정의 슬릿 모공 대신 구형 또는 타원형 모공을 생성합니다.

얼마 전 중국의 상해에너지(상해은첩. SEMCORP) 일본의 아사히카세이와 조인트 벤처를 공식화했는데요 중국의 1억 sqm(㎡)의 규모에 건식 분리막 생산라인 착공에 돌입할 예정이라고 합니다. 중국의 상해은첩은 건식 분리막 1위 업체로 CATL과 BYD의  주 납품처로 알려져 있습니다. 필자의 회사에서도  해당 업체의  분리막을 사용하고 있지만 제품의 특성은 그다지 좋지 않은 수준이나 가격 경쟁력 많은 매우 우수한 제품으로 평가받고 있습니다. 

분리막 코팅의 기재가  되는 분리막 제조사와 분리막 코팅업체, 거기에 양극재와 음극재까지 확장하여 이차전지의 주요 핵심 요소들에 대한 전방위적 공조체제가 당분간 계속될 것으로 전망됩니다.

 

 

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