🔋리튬이차전지 분리막 필름화 및 다공화 기술

리튬이차전지 분리막 필름화 및 다공화 기술

1. 필름화 기술

분리막의 기본 구조는 고분자 필름으로 구성되며, 이를 형성하는 과정이 필름화 공정입니다. 대표적인 방식은 압출과 연신입니다.

• 압출과 연신: 고분자와 용제를 혼합하지 않고도 필름을 형성할 수 있는 방식
• 일축연신(MD 방향): 기계 방향으로만 연신하여 기공을 형성
• 이축연신(MD + TD): 기계 방향과 횡 방향 모두 연신하여 고강도, 등방성 확보 → 분리막으로서 우수한 기능

2. 다공화 기술

분리막은 이온이 통과할 수 있도록 미세기공을 형성해야 하며, 이를 위한 기술이 다공화 공정입니다. 대표적으로 건식법과 습식법이 있습니다.

2-1. 건식법 (연신공개법)

• 압출된 필름을 저온에서 연신
• 라멜라(lamellar) 결정계면에 미세균열을 유도하여 기공 형성
• 장점: 공정 단순, 고온 안정성 우수
• 단점: 기공 균일성 낮음

2-2. 습식법 (상분리법)

• 고분자 + 가소제를 고온에서 혼합 → 냉각 → 상분리 유도 → 가소제 제거
• 고분자 + 가소제 + 무기분체 혼합 시 기공직경 확대, 공극율 증가
• 장점: 균일한 기공, 높은 공극율
• 단점: 공정 복잡, 비용 증가