전해질이란? 분리막이란? - 배터리 구성요소(3) 전해질과 분리막

배터리 4대구성요소 중 가장 대두되고 있는 요소들은 양극재와 음극재이지만,

배터리 내부에서

전해질과 분리막 또한 많은 역할을 하고있다.

 

리튬이온이 이동할수 있는 매개체(그림에선 이동수단으로 표현)  = 전해질

 

전해질이란? : 배터리 내부의 양극과 음극 사이에서 리튬 이온이 원활하게 이동하도록 돕는 매개체

가끔 오래된 일회용 전지를 잘못 쓰면 위처럼 건전지에서 이상한 액체 같은 누액이 나온것을 경험한 적이 있을 것이다.

이것이 바로 전해질인데, 배터리가 전기를 흐르게 하는, 리튬이온이 움직일 수 있게 해주는 매개체로, 보통 액체 형태로 존재한다.

전해액은 위처럼 유기용매의 액체형태로 존재한다. 그런데, 배터리는 전기가 흐르는데 액체라니.. 너무 위험한거 아닌가? 라고 생각하면 정상이다.

 

배터리의 전기가 액체를 통해 흐르는걸 막기 위해 (일명 배터리 내부 쇼트(단락) 현상), "분리막" 이 존재한다.

그럼 분리막은 무엇인지 대략 감이 온다.

 

분리막이란? : 양극과 음극의 물리적 접촉을 차단하는 역할을 하는 "막"이다.

말 그대로, 음극과 양극은 "분리막"을 통해 나뉘어져 있다. 

각 음극과 양극은 전해액을 통해 리튬이온을 이동하여 충전/방전을 하는데

그사이를 분리막이 막고 있다.

 

따라서 분리막은 선택적으로 "리튬이온"을 통과시키는 역할을 한다.

위 그림과 같이, 아주 미세한 구멍들을 통해 전해액은 통과하지 못하지만, 크기가 작은 리튬이온만 통과할 수 있게 만드는 원리이다. (생각보다 간단하게 생각하면 쉬움)

 

따라서 분리막이 제 역할을 하기 위해선 리튬이온이 원활하게 분리막 사이를 통과할 수 있도록 분리막 표면에 구멍이 많아야 하며, 그 크기는 균일해야한다.

 

구멍이 별로 없거나 들쭉날쭉하면, 리튬이온이 이동하는데 어려움이 있기 때문이다.