IT용 소형전지 뿐만 아니라 EV의 메인으로 부상, 향후 ESS 시장까지 겨냥

본 보고서는 2차 전지의 분리막 기술 중에서 『분리막 코팅 및 표면개질』기술에 대한 국내.외 특허 동향 정보를 관련 기업들이나 연구기관들에게 제공하기 위해 작성된 것이다.

리튬이차전지에서는, 폴리올레핀 계열 분리막이 상업적으로 가장 널리 사용되고 있으나, 전지의 고용량화 및 고출력화에 대한 요구가 지속적으로 증가하고 있고, 이로 인해 전지 안전성에 대한 우려가 높아지고 있다. 이러한 전지 안전성 측면에서 살펴보면, 고온에서 열 수축이 심하며, 물리적으로도 취약한 폴리올레핀 계열 분리막은 많은 문제점들을 발생시키게 된다. 전지의 고온 저장, 과충전 등은 분리막의 열적 안정성과 관련성이 높고, 못 관통, 이물질 등에 의한 전지 안전성 이슈는 분리막의 기계적 물성과 관련이 있음을 알 수 있다.

한편, 전지가 대형화됨에 따라, 전해액에 대한 젖음성 문제가 점점 심각해지고 있다. 또한, 전기자동차와 같은 응용이 가시화됨에 따라, 전지의 저가화에 대한 요구 역시 크게 증대되고 있다. 전기자동차용 전지의 경우, 다른 소재들보다도 분리막이 차지하는 원가 비중이 높다는 점을 고려하면, 기술적인 이슈 이외에 이에 대한 해결 역시 절실히 요구된다. 따라서, 이와 같은 기존 폴리올레핀 계열 분리막의 여러 문제들을 극복하고자 하는 노력들이 최근 활발하게 진행되고 있다. 본 특허 레포트에서는 분리막의 표면과 관련하여 세라믹 복합체 (ceramic composites) 기술 및 전해액과의 친화도 향상 등을 목적으로 개발 중인 분리막 표면 개질 (surface modification)에 관한 특허들을 다루었다.

대상특허는 1990년 1월 1일부터 2012년 6월 30일까지 출원 및 공개된 한국, 미국, 일본 및 유럽의 특허를 분석 대상으로 하여 모두 1,185건의 특허를 추출하였고, 다시 이로부터 218건의 유효 특허를 추출하였다. 특허들은 크게 코팅과 표면개질로 구분하였고, 다시 무기물, 폴리머, 복합재 등으로 소분류하여 각각에 대하여 분석을 실시하였다.

[출원연도별 분리막코팅 기술의 소분류 출원 비율 및 출원 추이]

 

특히 본 분리막 특허 분석에서는 국내외에서 분리막을 둘러싼 기업간의 특허 분쟁 사례에 대하여 심화 조사 및 분석을 실시하였다.

본 보고서의 Strong Point

• 리튬이차전지용 분리막 코팅 및 표면개질 관련 전문적 특허 분석
• 특허분쟁 사례 심화분석
• 핵심특허에 대한 일반 분석 및 심화 분석
• 핵심 특허에 대한 요지 분석

유효특허 리스트 엑셀 파일은 별도 판매
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