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제목 [iR52 장영실상] 안전·성능 다 잡은 차세대 배터리 분리막
등록일 2026-09-23
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왼쪽부터 가경륜 LG에너지솔루션 책임, 성동욱 책임, 정소미 책임. LG에너지솔루션

LG에너지솔루션이 개발한 리튬 이차전지용 안전성 강화 분리막(SRS)이 38주 차 IR52 장영실상 수상 제품으로 선정됐다. 리튬 이차전지의 성능과 안전성을 동시에 높여, 한국의 이차전지 경쟁력을 지켜줄 핵심 기술로 꼽힌다.

리튬 이차전지에서 전자는 회로를 통해 음극에서 양극으로 이동하면서 전류가 흐르지만, 음극과 양극은 서로 접촉하면 안 된다. 내부 단락으로 전류가 폭발적으로 흐르면서 화재가 발생할 수 있기 때문이다. 배터리가 외부 충격에 취약한 주된 이유다.

분리막은 양극과 음극이 서로 맞닿지 않게 막아주는 부품이다. 폴리에틸렌 필름으로 만들어진 일반 분리막은 양극과 음극을 물리적으로 분리하면서도 리튬이온은 통과시킨다. 다만 열에 취약해 높은 온도에서 쉽게 수축하거나 변형돼 화재 위험이 있다.

LG에너지솔루션은 2004년에 독자적으로 안전성을 강화한 SRS를 개발했다. SRS는 폴리에틸렌 필름 양면을 세라믹 입자로 코팅한 형태다. 도자기 같은 소재의 세라믹을 사용한 덕에 높은 온도에서도 분리막의 변형이나 수축을 방지하고 안정성을 높였다. 20년 이상 SRS의 성능을 꾸준히 개선했고, 그 결과 장영실상 수상 제품으로 선정됐다. 이번 제품의 가장 큰 특징은 유기용매가 아닌 물을 사용해서 내열성을 보완했다는 점이다. 유기용매는 균일하게 도포하기 어렵고 내열성에 한계가 있지만, 물을 사용하면 높은 온도에서도 코팅층이 녹아내리지 않아 분리막을 안전하게 지킨다. 또한 유기용매를 사용할 때보다 이온전도성도 높아져 전지의 성능이 개선됐다. 이온이 분리막 사이를 잘 통과할수록 전지 내부저항이 낮아지고 전류가 더 잘 흐른다. 고속 충·방전에 유리하고, 발열이 줄어 오래 사용해도 성능을 유지할 수 있다.



과학기술정보통신부 매일경제신문사 한국산업기술진흥협회

[최원석 기자]
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