150도 고온에도 '안전' 삼성SDI 초격차 배터리 분리막

현대차와 GM, 포드, BMW 등 전 세계 전기차에서 원인 불명의 화재가 잇따르는 가운데 삼성SDI가 150도 열에 견디는 배터리 분리막 코팅 기술을 선보인다. 삼성SDI는 내년에 전기차 2차 전지 사업을 단독으로 흑자전환 할 계획이어서 이 신기술이 배터리 사업을 확대하는 핵심 기술이 될 수 있다.

15일 관련 배터리 업계에 따르면 삼성SDI 는 배터리 분리막 표면을 '세라믹 코팅'하는 동시에 '바인더 코팅'까지 해주는 'MCS'(Multi-layer Coated Separator) 기술을 적용한 '고내열성 접착 분리막'을 개발해 내년 중에 양산에 나선다.

분리막 표면을 코팅하면 화재 위험을 줄일 수 있는데 이 코팅에 접착력을 더하면 내열 기능이 한결 좋아지는 원리다.

삼성SDI의 기존 분리막 제품이 130도까지 열에 견뎠다면 이 신제품은 150도까지 버틸 수 있다. 배터리의 화재 위험을 눈에 띄게 낮출 수 있는 데다 물리적 충격에도 안전성을 높일 수 있어 글로벌 2차 전지 시장에서 경쟁력을 끌어올릴 수 있다.

2차 전지 배터리 분리막은 양극, 음극, 전해질과 함께 2차 전지 배터리의 '4대 소재' 중 하나다. 양극과 음극이 배터리 성능에 주로 초점을 두고 기술 개발이 이뤄지고 있다면 분리막은 '안전성'이 생명이다.

절연 소재의 얇은 막인 분리막은 배터리셀 내부에서 양극과 음극이 접촉하지 않도록 막아주는 역할을 한다. 이 분리막이 제대로 기능해야 화재도 나지 않는다.

최근 국토교통부와 자동차안전연구원이 현대차 코나 전기차(EV)의 화재 원인으로 제조 공정상 품질 불량으로 인한 '분리막 손상'을 유력하게 추정한 것도 같은 맥락이다. 전기차가 많이 팔릴 수록 화재를 막아주는 배터리 분리막의 역할은 더 중요해질 수밖에 없다.


글로벌 시장의 주요 분리막 제조업체는 일본 아사히카세이와 일본 도레이, 한국 SKIET가 '빅3'로 꼽힌다. 분리막의 대표 재질은 PP(폴리프로필렌) 또는 PE(폴리에틸렌)이다. 글로벌 배터리 제조업체들은 이들 업체로부터 '베이스필름(원단)'을 공급받아 배터리셀 분리막에 원단을 그대로 입힐 수 있지만, 안전성을 강화하기 위해 분리막 코팅을 추가하는 것이 대세가 되고 있다.

이때 분리막 제조업체가 코팅까지 진행해 납품할 수도 있고, 배터리 제조사가 원단을 받아 직접 코팅을 하기도 한다. 삼성SDI는 자체적으로 분리막 코팅 기술인 'MCS'를 내재화해 배터리 안전성을 높이는 한편 원가 절감도 노릴 수 있다.



삼성SDI는 특히 2021년 전기차 2차전지 사업을 단독으로 흑자전환 시키겠다는 목표로 전기차 2차 전지 사업에 강하게 드라이브를 걸고 있다.

금융정보업체 에프앤가이드에 따르면 삼성SDI의 올해 3분기 매출액 추정치는 지난해 같은 기간 대비 14.5% 늘어난 2조9411억원, 영업이익은 22.4% 늘어난 2032억원이다. 관련 업계는 올 하반기부터 삼성SDI의 전기차 물량이 본격적으로 늘어날 것이라고 본다.