PVDF 전극용 바인더 및 분리막 코팅

Kynar® PVDF 는 양극 활물질을 효과적으로 결착하는 양극용 바인더로써 오랫동안 사용되었습니다. Arkema는 지속적인 기술 혁신을 통해 양극&음극 바인더 및 분리막 코팅에 적합한 Kynar® PVDF를 제공합니다. 더 나아가, VOC가 낮은 수계 Kynar® PVDF 제공을 위해 지속적인 연구를 진행하고 있습니다.

Lithium Ion Battery의 구성요소

 

전극용 바인더: Kynar® HSV 시리즈

  • 빠른 용해성/공정 친화적
  • 낮은 함량으로 고접착력 구현
  • 낮은 전해액 함침
  • 낮은 전극 저항
  • 고전압하 안정성

분리막 코팅: Kynar Flex®LBG 시리즈

  • 높은 전극 접착력 (wet & dry)
  • 고전압하 안정성
  • 최적화된 전해액 함침으로 배터리 수치 안정성 확보
  • 최적화된 결정화도
  • 유/수계 용매 나노 세라믹과 뛰어난 상용성

Kynar®PVDF의 특장점

지난 수십 년간, PVDF 는 가장 훌륭한 양극용 바인더로써  사용되었습니다. 아래의 두 가지 조건이 확보된 PVDF가 전극 및 분리막 코팅용 PVDF로써 가장 적합합니다.

  • 극한 조건 하 성능 검증
  • 전세계적인 공급망, 안정적인 품질, 규정 준수 그리고 차세대 배터리용 PVDF를 개발을 위한 약속

 

Kynar® PVDF는 그 시작 부터 극한 환경에 적합한 재료로 설계되었습니다. 그 예로 50년 이상의 높은 내구성을 자랑하는 초고층 빌딩 외관 코팅, 석유 및 천연가스 채굴을 위한 해저 파이프(26년 이상 사용) 및 내후성을 지닌 태양광 전지 패널 보호 (10 년 이상)가 있습니다. Arkema는 빠르게 변화하는 배터리 시장의 한 선구자로서, 강력한 혁신을 통해 전세계적으로 고품질의  재료를 제공하는데 앞장서고 있습니다.

고객 요구 성능에 최적화 된 성능

Arkema는 고성능 PVDF 레진 및 플렉서블한 copolymer의 개발을 이끌고 있습니다. 당사의 독창적인 공정을 통해 분자량, 입자 크기, 결정성 외 다양한 기능을 고객 요구에 맞게 최적화 할 수 있습니다.

 

Emulsion PVDF의 시작은 50년 전으로 거슬러 올라갑니다.  첫 시작은 작은 입자 크기를 통해 고광택 및 고른 표면 마감을 요구하는 고급 건축 마감 코팅제로써 사용되었습니다.

 

높은 표면적 = 빠른 용해 = 공정 시간 절감

 

Emulsion PVDF의 작은 입자 크기는 Suspension PVDF대비 월등히 빠른 용해 속도로 직결됩니다. NMP 나 Acetone이 확산은 Emulsion PVDF의 작은 입자에서 보다 빠르기 때문입니다. 이러한 작은 입자 크기는 건식 혼합 공정에서도 더욱 효과적입니다.

고분자 구조 튜닝

Emulsion 중합 특성상, 고분자 구조 내 head to head defect 비율을 손 쉽게 조절할 수 있습니다. 중합 온도의 변화에 따라 조절 가능하며 그 정도에 따라 Suspension 중합 대비 낮은 녹는점과 결정성을 가지게 됩니다. 이러한 defect는 high NMC 양극재 사용 시 PVDF의 내염기성이 증가하는 결정적인 역할을 합니다.

 

Emulsion 중합의 온도 조건 조절을 통해 고객 필요에 최적화된 맞춤 고분자를 설계할 수 있다는 점은 큰 매력입니다.

고분자의 다분산도 선택

일반적인 Kynar® PVDF emulsion 중합은 단일 분포 분자량을 가지는 고분자입니다. 하지만 고객 요구에 유연하게 대응 할 수 있도록 다중분포 / 또는 분산도가 넓은 제품 등 다양한 솔루션 제공이 가능합니다.

 

고분자의 다분산지수(Polydispersity index)를 최적화 하여 각 공정 조건에 최적화된 재료를 설계하는 것이 가장 바람직 합니다. Arkema의 강점은 바로 이러한 고객 맞춤형 솔루션 제공입니다.

비용 절감, 성능 개선 및 원활한 재료 공급

전세계적으로 각광받는 리튬 이온 배터리는 휴대폰, 태블릿 및 전동 공구 같은 가전 제품에서 시작되었습니다. 그러나 가장 큰 시장은 바로 전기자동차 입니다. 오늘 날 자동차 산업은 안정적인 전세계적 재료 공급 능력, 생산 비용 절감, 그러면서도  향상된 배터리 성능이 필요합니다. Arkema의 Kynar® PVDF는 이러한 고객의 여정에 동참합니다.

 

Arkema는 차세대 고에너지 양극, 고용량 음극 및 차세대 리튬 이온 배터리를 위한 연구 개발을 멈추지 않습니다. 이러한 발자취는 Arkema의 혁신적인 성공의 원천입니다.

리튬 이온 비용 추정치 (kWh)

혁신적인 바인더 개발

혁신적인 바인더 개발은 당사의 핵심 가치 입니다. Arkema는 보다 안전하고 고성능 배터리 구현을 위한 바인더 개발에 앞장서겠습니다. 미국 펜실베니아 King of Prussia에 위치한 Arkema KoP 배터리 혁신 센터는 미국 내 선도적인 입지를 다지고 있습니다. 리튬이차전지의 한계를 뛰어넘기 위해 다양한 기술 분야에서 고객사와의 긴밀한 기술 협력 또한 가능합니다 (high NMC용 바인더, 수계 PVDF, 건식혼합공정 등). 한국, 중국, 프랑스 그리고 일본에 위치한 당사의 배터리 기술지원센터에서 필요한 솔루션을 찾아보십시오.

전세계적인 공급망 및 기술지원

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