2차전지 분리막은 배터리의 구성 요소중 하나로 배터리 내부에서 양극과 음극 활물질이 서로 섞이지 않게 분리해주는 막을 뜻합니다. 2차전지의 주된 배터리인 리튬이온 배터리에서 양극과 음극의 직접적인 접촉을 막으면서 리튬이온만 이동하게 해주는 통로를 제공하는 역할을 한다. 이를 위해 분리막은 필름표면에 미세한 기공(Pore)을 갖게 된다.
현재 분리막은 대부분 폴리올레핀 계열의 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 소재를 사용하고 있습니다. 폴리올레핀 계열 소재는 내열 특성과 기계적 강도가 취약해 산화물을 코팅하는 기술을 개발해 사용하기 시작했습니다.
그리고 제조공정에 따라 습식과 건식으로 구분하며 표면에 무기물을 코팅한 강화막도 개발되었습니다.
1. SK이노베이션
소재사업
(1) 산업의 특성 및 시장 여건
소재사업은 LiBS 사업과 FCW 사업으로 구성되어 있습니다.
LiBS(Lithium-ion Battery Separator)는 리튬이온 배터리의 핵심소재로 양극과 음극의 직접적 접촉을 차단하고 리튬이온의 이동 통로를 제공해주는 역할을 하며, 배터리 시장의 성장과 함께 지속적으로 발전하고 있습니다.(2차전지 분리막)
FCW (Flexible Cover Window)는 폴더블폰 등 플렉서블 디스플레이에서 유리를 대체하는 핵심소재로 투명 PI필름과 Hard-coat로 구성되며, 폼팩터의 변화를 추구하고 있는 디스플레이 시장의 빠른 성장을 견인할 것으로 예상합니다.
(2) 사업 현황
LiBS사업은 국내 최초이자 세계에서는 세 번째로 LiBS 생산기술을 2004년 독자 개발한 이후, 지속적으로 공정/제품을 개선하여 세계 최고 품질의 LiBS를 생산하고 있습니다.
충청북도 증평 및 청주에 11개 생산라인을 보유하고 있으며, 2019년 11월 양산을 목표로 증평에 2개 생산라인을 시운전 중에 있습니다. 그리고 독자적으로 개발한 세라믹 코팅 분리막(CCS)은 양면 동시코팅이 가능한 생산라인 포함 총 4개 라인을 보유하고 있습니다. 아울러 전기차 배터리 산업의 Global 최대 성장 시장인 중국, 유럽의 수요 대응을 위해 현지에 LiBS 및 CCS 생산라인 증설투자를 진행하고 있습니다.
FCW사업도 2019년 1분기에 투명 PI필름 Demo Plant를 완공하였으며, 2019년 4분기에는 양산라인을 가동할 예정입니다.
(3) 사업 경쟁력
LiBS사업은 2007년 세계 최초로 축차 연신 공정을 완성한 이후 세계 최초의 5μm 박막제품 개발 및 양면 동시 코팅 상업화 등 경쟁사 대비 우위의 기술력을 바탕으로 Global LiBS 시장을 선도하고 있습니다.
FCW사업은 투명 PI필름과 Hard-coat의 기초 원료 합성, 투명 PI필름 제조, Hard-coat, 기능성 코팅기술 등 FCW 제조에 필요한 Total Solution을 제공하고 있습니다.
(4) 주요종속회사의 영업의 개황
① SK아이이테크놀로지(주)는 소재사업에 대한 전문성 및 본원적 경쟁력을 제고하고 경영의 효율성을 강화하고자, 2019년 4월 동사의 소재사업을 물적분할하여 신규 설립한 100% 자회사로 리튬이온 배터리의 핵심소재인 LiBS(Lithium-ion Battery Separator) 및 폴더블 디스플레이의 핵심소재인 FCW(Flexible Cover Window)를 생산/판매하는 소재 전문 기업입니다. 세계 최초의 5μm 박막제품 개발 및 양면 동시 코팅 상업화 등 경쟁사 대비 우위의 기술력을 바탕으로 Global LiBS 시장을 선도하고 있습니다.
2. 유에스티 - 분리막 개발 중
유에스티는 1990년 설립 이래로 스테인리스 강관을 전문적으로 생산 공급하고 있으며, 국내 시장점유율 상위업체의 위치를 유지하고 있습니다. 이는 경쟁사대비 기술적 우위를 기반으로 한 고품질 제품 위주의 영업방식에 기반하고 있습니다.
신규 사업
전기차에 들어가는 배터리는 고속출력 및 기타 주변 환경의 영향으로 고온에서 사용되는 경우가 많습니다. 따라서 고온 안정성에 대한 요구가 특별히 높습니다. 전기차 배터리용 분리막은 초기 고속출력을 위해서 건식 분리막을 사용하다가, 고온안정성을 위해서 세라믹과 폴리이미드로 코팅한 제품이 사용되고 있습니다. 그러나 코팅에 따른 제조가격 상승이 불가피하다는 단점이 있습니다.
동사가 개발 중인 분리막은 기존 기술인 건식분리막과 습식분리막의 단점을 피하고 장점을 포함하는 하이브리드 특성을 가집니다.
동 분리막은 유기물과 무기물과의 혼합구조이며, 기공형성은 습식분리막과 같이 상분리 원리로 제조공정이 안정적이고, 용제를 사용하지 않아서 건식분리막과 같이 제조비용이 낮습니다.
또한 세라믹 분말이 유기물 내에 형성되어, 세리막 코팅의 효과와 같이 고온에서 수축이 적은 고온 안정성을 실현할 수 있습니다.
동 분리막은 전기차 배터리의 요구에 적합한 특성을 보유합니다.
피엔티는 Roll to Roll을 이용한 2차전지의 원천 소재인 양극, 음극재 및 분리막 제조 장비와 FPCB, MLCC, 광학시트 등 전자 소재 및 디스플레이, 동박, 기타 산업소재 제조장비와기타자동화 설비를 제조하는 회사입니다.
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