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]
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)
- ↑ 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]
같이 보기[편집]
|
 이 건식분리막 문서는 배터리에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.
|
| 자동차 : 자동차 분류, 자동차 회사, 한국 자동차, 독일 자동차, 유럽 자동차, 미국 자동차, 중국 자동차, 일본 자동차, 전기자동차, 자동차 제조, 자동차 부품, 자동차 색상, 자동차 외장, 자동차 내장, 자동차 전장, 자동차 부품 회사, 배터리 □■⊕, 배터리 회사, 충전, 자동차 판매, 자동차 판매 회사, 자동차 관리, 자동차 역사, 자동차 인물
|
|
|
| 배터리 종류
|
1차전지 • 2차전지 • 3차전지 • AA 전지 • AAA 전지 • HFC • LCO • LFP • LMO • LTO • NCA • NCM • NCMA • 각형 배터리 • 건전지 • 고전압 배터리 • 고체전지 • 공기전지 • 과산화은전지 • 구반반 배터리 • 그래핀 배터리 • 금속 공기 배터리 • 나노셀룰로스 종이 배터리 • 나트륨이온 배터리 • 나트륨 황 배터리 • 납축전지 • 니켈 수소 배터리 • 니켈 카드뮴 배터리 • 다이아몬드 배터리 • 단추형 전지 • 대용량 배터리 • 대형배터리 • 동위원소 배터리 • 리튬공기전지 • 리튬 망간 배터리 • 리튬메탈 배터리 • 리튬 이산화탄소 배터리 • 리튬이온 배터리 • 리튬 인산철 배터리 • 리튬전지 • 리튬 코발트 배터리 • 리튬 티타네이트 배터리 • 리튬 폴리머 배터리 • 리튬 하이니켈 배터리 • 리튬 황 배터리 • 마그네슘 배터리 • 망가니즈전지 • 모래 배터리 • 무음극배터리 • 물리전지 • 미생물 연료전지 • 바나듐 배터리 • 바나듐 레독스 흐름 배터리 • 바나듐이온 배터리 • 바빌로니아 전지 • 박막배터리 • 박테리아 배터리 • 박테리아 종이 배터리 • 반고체 배터리 • 배터리 • 베타 배터리 • 보조배터리 • 볼타전지 • 불소이온 배터리 • 블레이드 배터리 • 비축전지 • 사원계 배터리 • 산화물 전고체 배터리 • 산화은전지 • 삼원계 배터리 • 설탕 배터리 • 세라믹 축전기 • 소금 배터리 • 소형배터리 • 수소연료전지 • 수은전지 • 슈퍼커패시터 • 습전지 • 아연공기전지 • 아연 탄소 전지(르클랑셰 전지) • 아폴로 • 알루미늄 공기전지 • 알루미늄 공기 흐름 전지 • 알칼리전지 • 얼티엄 배터리 • 에너지저장장치(ESS) • 에이터너스 • 연료전지 • 열전지 • 용융염 배터리 • 원자력전지 • 원통형 배터리 • 육둘둘 배터리 • 인섀시 배터리 • 전고체 배터리 • 전지 • 종이 배터리 • 중형배터리 • 차세대 배터리 • 초소형배터리 • 축전기(콘덴서) • 축전지 • 칼륨 배터리 • 칼슘 배터리 • 커패시터 • 코인셀 배터리 • 태양전지 • 파우치형 배터리 • 파워월 • 팔일일 배터리 • 폐배터리 • 폴리머 배터리 • 폴리머 전고체 배터리 • 프리폼 배터리 • 플렉서블 배터리 • 하이니켈 배터리 • 하이브리드 리튬메탈 배터리 • 해수전지 • 핵 배터리 • 화학전지 • 황화물 전고체 배터리 • 흐름전지(레독스 플로우 배터리)
|
|
|
| 배터리 기술
|
ALD • CCS • CSG • CTB • CTV • K-배터리 • MPI • MTB • NCMX • PCM • SRS • 건식분리막 • 계면 • 계면저항 • 계면활성제 • 고용량 • 고체전해질 • 고출력 • 공랭식 • 굴곡도 • 기공 • 기억효과(메모리 효과) • 냉각시스템 • 다공성 • 대용량 • 덴드라이트 • 드라이룸 • 모듈투바디(MTB) • 무기 고체 전해질 • 바인더 • 박막 • 박막화 • 방열판 • 방열핀 • 배터리관리시스템(BMS) • 배터리데이 • 배터리모듈 • 배터리 보호회로모듈 • 배터리셀 • 배터리 케이스 • 배터리 패키징 • 배터리팩 • 배터리하우징 • 배터리 히팅 시스템 • 복합전해질 • 분리막 • 블랙파우더 • 비전해질 • 사물배터리 • 산화물 • 산화물계 전해질 • 세라믹 코팅 • 세라믹 코팅 분리막 • 셀밸런싱 • 셀투바디(CTB) • 셀투비클(CTV) • 셀투섀시(CTC) • 셀투카(CTC) • 셀투팩(CTP) • 소용량 • 수랭식 • 스태킹 • 습식분리막 • 실리콘 음극재 • 실버코팅 • 안전성 강화 분리막(SRS) • 액체전해질 • 양극박 • 양극소재 • 양극재 • 양극판 • 양극활물질 • 여과 • 열폭주 • 열화현상 • 와인딩 • 용량 • 유기 고체 전해질 • 유랭식 • 음극소재 • 음극재 • 음극판 • 음극활물질 • 이온전달막 • 이온전도도 • 이온화 • 저용량 • 저출력 • 전고체 • 전구체 • 전지박 • 전해액 • 전해질 • 전해질막 • 점프 • 점프케이블 • 정격용량 • 정격전압 • 제로모듈 • 젤리롤 • 집전체 • 출력 • 침출 • 콤퍼레이터 • 티본 레이아웃 • 파우치 • 패스웨이 • 폐양극재 • 활물질 • 황화물 • 황화물계 전해질 • 히트싱크 • 히트파이프 • 히트펌프
|
|
|
| 배터리 제품
|
1865 배터리 • 2170 배터리 • 4680 배터리 • 기린 배터리
|
|
|
| 위키 : 자동차, 교통, 지역, 산업, 기업, 단체, 업무, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반
|
|
