이 글의 결론
- 대상 — 차량에 실리는 팩이 아니라 배터리를 만드는 설비 부품입니다. 전극·조립·포메이션 공정의 지그·노즐·프로브입니다.
- 표로 답할 수 없는 이유 — 공개 내화학성 자료의 시약 목록에 카보네이트 용매(EC·DMC·EMC 등)도 HF도 실려 있지 않습니다(참고자료 1).
- 화학종의 불확실성 — 흔히 인용되는 HF 생성 경로(가수분해)는 최근 계산 연구가 상온에서 느리다고 보고합니다(참고자료 2).
- 확인 절차 — 고객사가 쓰는 전해질 조성으로 코팅 시편을 침지해 확인하는 절차를 제안드리며, 침지는 고객사 또는 시험기관이 수행합니다(참고자료 4).
배터리 제조 설비 부품에 코팅 문의가 들어오면 사양서에 "전해액 내성"이 한 줄 적혀 있는 경우가 많습니다. 그런데 공개된 내화학성 자료 어디에도 그 한 줄에 답할 근거가 없습니다. Parylene(파릴렌)의 시약별 시험 결과표에 배터리 전해질의 성분이 들어 있지 않기 때문입니다.
이 글은 2차전지 제조 설비 부품에 코팅을 검토하는 설비·품질 담당자를 대상으로 씁니다. 코팅 대상 부품을 공정 단계별로 나눈 뒤, 공개 자료가 어디까지 답하는지 목록으로 확인하고, 설비 부품 표면이 실제로 만나는 화학종이 무엇인지 문헌으로 정리합니다. 이어서 드라이룸과 절연 조건, 코팅에서 뺄 면을 짚고, 발주 전에 정할 항목과 시편 침지 절차를 적습니다. 차량에 실리는 팩과 BMS 보드는 배터리 팩 BMS 보드 코팅에 따로 있습니다.
2차전지 공정에서 코팅이 닿는 부품은 무엇인가?
셀이 아니라 셀을 만드는 설비 쪽입니다. 완성된 셀은 밀봉된 상태로 나오고, 그 안쪽은 셀 제조사의 영역입니다. 코팅 문의가 들어오는 곳은 라인에 붙어 있는 부품, 곧 전극 공정의 반송·지그류, 조립 공정의 주액 계통 부품, 포메이션·충방전 공정의 접촉 지그와 프로브입니다. 공정 단계별로 나누면 아래 표와 같습니다.
| 공정 단계 | 부품 예 | 표면이 만나는 것 |
|---|---|---|
| 전극(믹싱·코팅·건조) | 반송 지그, 센서, 제어 부품 | 슬러리·활물질(Active material) 분진, 용제 증기 |
| 조립(노칭·적층·주액) | 주액 계통 부품, 트레이, 지그 | 전해액 접촉·비산 |
| 포메이션·충방전 | 접촉 프로브, 트레이, 배선부 | 전해액 증기, 전위차 |
실제 부품 목록은 라인 구성에 따라 달라집니다.
문의를 받을 때 가장 먼저 확인하는 것은 분진에 노출되는 부품인지 전해액에 직접 닿는 부품인지입니다. 둘은 검토 항목이 달라, 앞은 표면 상태와 세정이 중심이고 뒤는 화학 내성이 중심입니다. 온도·방사선·진공까지 겹치는 부품은 극한 환경 코팅 선택 가이드에 네 축으로 정리했습니다.
"전해액 내성"을 공개 표로 답할 수 있는가?
공개 표로는 답할 수 없습니다. 그 화학종이 표에 없습니다. Parylene의 내화학성 근거로 인용되는 제조사 기술 문헌은 시험한 시약을 명시합니다. 시험한 유기 용제는 알코올·에스터·케톤·지방족 탄화수소·방향족 탄화수소·염소계·불소계이고, 무기 시약은 수산화나트륨과 수산화암모늄, 염산·황산·질산·크롬산입니다(참고자료 1). 이 목록에 배터리 전해질의 카보네이트 용매(EC·DMC·EMC 등)는 시약으로 실려 있지 않고, HF(불화수소)도 없습니다. 요구받은 화학종이 시험되지 않았다는 뜻입니다.
표를 읽는 방법은 내화학성 표 읽는 법에, 온도가 값을 어떻게 바꾸는지는 공정 가스 부식과 매칭에 있습니다. 두 글이 다루는 것은 표에 있는 시약입니다. 이 글은 반대로 표에 없는 화학종을 요구받았을 때를 다룹니다.
이 글에서는 유기 용제군의 값을 옮겨 쓰지 않습니다. 군으로 묶인 값은 그 군에 실제로 실린 시약의 값입니다. 원문도 "보증이나 진술로 받아들이지 말고 사용자의 검토·조사·확인을 위한 것"이라고 밝힙니다(참고자료 1). 표에 값이 있는데도 그 값이 가장 불리하게 나오는 경우는 수소 산업 부품 코팅에 있습니다.
그 표면이 실제로 만나는 화학종은 무엇인가?
전해질은 카보네이트 용매에 리튬염 LiPF₆(육불화인산리튬)를 녹인 것이고, 그 뒤의 분해 경로는 문헌에서 아직 정리되는 중입니다. LFP(리튬인산철) 셀의 열폭주 거동을 측정한 2025년 연구는 전해질 조성을 카보네이트 용매와 LiPF₆로 적습니다(참고자료 3). 문제는 그다음입니다. 설비 부품 표면이 만나는 것이 전해질 원액인지 분해 산물인지에 따라 화학종이 달라지고, 그 차이가 시편 조건을 정합니다.
흔히 인용되는 설명은 물과 만나면 HF가 생긴다는 것입니다. LiPF₆에서 나온 PF₅(오불화인)가 물과 반응해 POF₃(삼불화포스포릴)와 HF 두 분자를 내놓는 식이 문헌에 실려 있습니다(참고자료 2). 다만 같은 논문은 그 경로가 알려진 것만큼 빠르지 않다고 적습니다. 밀도범함수 이론 계산에서 PF₅의 직접 가수분해는 세 단계 모두 흡열이고, 뒤의 두 단계는 에너지 장벽(Energy barrier)이 1.00 eV를 넘습니다. 저자들은 이것이 가수분해가 상온에서 느리다는 실험적 관찰과 일치한다고 밝힙니다(참고자료 2).
같은 연구의 결론은 한 걸음 더 나갑니다. LiPF₆의 분해는 주로 Li₂CO₃(탄산리튬)와 빠르게 반응해 POF₃를 만드는 경로로 진행되며, 가수분해는 온건한 온도에서 속도론적으로 제한된다는 것입니다(참고자료 2). 물이 없어도 분해가 설명된다는 서술도 함께 있습니다. 정리하면 이렇습니다.
부품 표면이 어떤 화학종에 얼마나 노출되는지는 라인 조건마다 다릅니다. 그 화학종의 생성 경로조차 최근에야 정리되고 있습니다. 이 상태에서 "전해액 내성 있음"이라고 적어 드리는 것은 근거를 넘어서는 일이라, 자사는 그렇게 적지 않습니다.
드라이룸 환경은 코팅 검토에 무엇을 더하는가?
부품이 놓이는 환경이 건조하다는 조건이 하나 더 붙습니다. 앞의 논문은 실험실에서 쓰는 리튬이온 전지 전해액이 물 약 10 ppm 수준으로 관리된다고 적습니다(참고자료 2). 실험실 기준이라는 한정이 붙지만, 이 계통의 공정이 수분을 얼마나 까다롭게 다루는지 보여 줍니다. 전해액의 수분을 ppm 단위로 관리하는 공정이라면, 그 공간에 놓인 부품에서 나오는 수분도 관리 대상이 됩니다.
이 조건은 코팅 검토의 흔한 전제를 뒤집습니다. Parylene을 검토하는 이유는 대부분 습기가 들어오는 것을 막기 위해서입니다. 드라이룸 부품은 반대로 건조한 쪽에 있습니다. 배리어 성능이 주된 이유가 되지 않고, 화학 내성과 표면 상태가 앞에 섭니다.
자사는 저노점 환경에 장기간 놓인 코팅의 거동을 시험한 데이터를 보유하지 않습니다(참고자료 4). 아웃가싱이나 흡습·탈습 거동을 수치로 제시하지 않겠습니다. 필요하시면 그 조건에서의 확인 계획을 함께 세우는 편이 맞습니다.
포메이션·충방전 공정 부품에서 절연은 어디에 필요한가?
접촉 프로브의 접점은 열어 두고, 그 주변과 배선부를 덮습니다. 셀 하나의 전압은 낮습니다. 그러나 트레이 단위로 다직렬이 묶이면 보드나 배선의 양 끝 도체 쌍에 큰 전위차가 생깁니다. 그 전위차에 필요한 절연 이격을 정하는 기준은 배터리 팩 BMS 보드 코팅에 규격과 함께 적었습니다. 트레이 한 장에 셀이 몇 장 물리는지, 그 트레이가 몇 단으로 묶이는지를 알려 주셔야 기준 전압이 정해집니다.
접점 자체는 코팅 대상이 아닙니다. 프로브가 셀 탭에 닿아 전류를 흘려야 하므로 절연막이 올라가면 기능이 멈춥니다. 도면에 접촉면을 표시해 주십시오. (주)와인의 마스킹 경계 정밀도는 약 100 µm이며(참고자료 4), 그보다 좁은 경계가 필요하면 미리 알려 주십시오.
절연 거리를 코팅으로 줄이려면 별개의 절차를 거쳐야 합니다. 규격이 정한 시험을 통과해야 인정되며, 그 요건은 인버터 부분방전과 코팅의 한계에 정리했습니다.
설비 부품에서 코팅을 빼야 하는 면은 어디인가?
전기 접촉면과 체결면은 빼고, 주액 유로 내면은 확인한 뒤 정합니다. 설비 부품은 조립체로 들어오는 경우가 많아 마스킹 지점이 많습니다. 도면에 구분이 없으면 코팅 업체가 임의로 정할 수 없습니다. 정기적으로 분해·세척되는 부품이라면 재조립까지 견뎌야 하는 면인지도 함께 봐야 합니다. 분해 주기가 짧다면 코팅 단위를 다시 잡는 편이 낫습니다.
| 부위 | 코팅 | 이유 |
|---|---|---|
| 접촉 프로브·단자 접점 | 제외 | 전류를 흘려야 하는 면 |
| 지그·트레이 표면 | 대상 | 오염 부착과 화학 노출 완화 |
| 제어 보드·배선부 | 대상 | 표면 누설 억제 |
| 나사부·체결면 | 제외 | 조립 공차와 체결력 |
| 주액 노즐 유로 내면 | 조건부 | 유량·젖음성 변화 확인 필요 |
실제 경계는 도면과 조립 순서에 따라 달라집니다.
표 2의 마지막 줄이 조건부로 남는 항목입니다. 유로 내면에 막이 한 층 올라가면 단면적과 젖음성이 함께 바뀝니다. 주액량이 관리 항목인 설비라면 코팅 전후의 거동을 확인한 뒤 정하십시오.
발주 전에 무엇을 정해야 하는가?
전해질 조성·접촉 조건·시편 계획 세 가지를 정하면 검토가 시작됩니다. 공개 표로는 답이 나오지 않으므로 확인은 시편으로 하고, 그러려면 무엇에 담글지가 정해져야 합니다. 침지는 고객사 또는 시험기관이 수행하고 자사는 코팅 시편을 공급합니다. 조성을 공유하기 어려운 경우에도 이 방식이면 자사는 코팅 조건과 시편 이력만 기록하면 됩니다. 여기에 기재 재질과 마스킹 제외 면을 더한 아래 다섯 항목을 도면과 함께 보내 주십시오.
- 전해질 조성과 농도 — 용매 계열과 염, 첨가제 유무.
- 접촉 조건 — 상시 접촉인지 비산인지, 접촉 시간과 표면 온도.
- 기재 재질 — 스테인리스·알루미늄·수지 등.
- 마스킹 제외 면 — 접점, 체결면, 주액 유로 내면(조건부).
- 시편 계획 — 침지를 누가 수행하고 판정을 누가 하는지.
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 두께 운영 범위 | 0.5–50 µm |
| 마스킹 경계 정밀도 | 약 100 µm |
| 챔버 | 60L · 300L · 1100L |
| 제공하는 것 | 두께·외관·밀착 데이터, 침지 확인용 코팅 시편, 마스킹 도면 검토 |
| 제공하지 않는 것 | 전해액 내성 수치 보증, 전해질 취급·침지 시험, 저노점 환경 거동 데이터 |
위 값은 자사 설비 운영 기준이며 규격이 정한 값이 아닙니다. 전해질을 다루는 시험은 고객사 또는 공인 시험기관에서 수행합니다.
핵심 요약
- 이 글의 대상은 차량에 실리는 팩이 아니라 배터리를 만드는 설비 부품입니다. 공정 단계마다 표면이 만나는 것이 다릅니다.
- 공개 내화학성 자료의 시약 목록에 카보네이트 용매(EC·DMC·EMC 등)도 HF도 실려 있지 않습니다. 유기 용제군의 값을 옮겨 쓸 근거가 없습니다(참고자료 1).
- 흔히 인용되는 가수분해 경로는 계산 결과가 상온에서 느리다는 실험 관찰과 일치한다고 보고됩니다. LiPF₆의 주된 분해는 Li₂CO₃와의 반응 경로입니다(참고자료 2).
- 드라이룸 부품은 습기 차단이 주된 목적이 아닙니다. 자사는 저노점 환경에서의 코팅 거동 데이터를 보유하지 않습니다.
- 확인은 고객사 또는 시험기관의 시편 침지로 합니다. (주)와인은 전해액 내성 수치를 보증하지 않으며, 전해질을 취급하지 않습니다.
이 글의 용어 풀이 (5)
포메이션(Formation) 공정 — 조립이 끝난 셀에 처음으로 충·방전을 해 성능을 깨우는 공정. 셀 탭에 프로브를 물려 전류를 흘립니다.
가수분해 — 물과 반응해 물질이 쪼개지는 것. LiPF₆ 계열에서는 이 경로로 HF가 생긴다고 흔히 인용됩니다.
밀도범함수 이론(DFT) — 분자의 에너지와 반응 경로를 계산으로 구하는 방법. 실험 대신 반응이 얼마나 쉽게 일어나는지를 봅니다.
드라이룸 — 수분을 ppm 단위로 낮춰 관리하는 작업 공간. 부품에서 나오는 수분도 관리 대상이 됩니다.
젖음성(Wettability) — 액체가 표면에 얼마나 잘 퍼지는지를 나타내는 성질. 막이 한 층 올라가면 달라집니다.
발주 전 다섯 항목을 적어 설비 부품 도면과 함께 보내 주시면 코팅 범위와 시편 계획을 검토해 회신드립니다. 일반 준비 사항은 견적 요청 체크리스트에 정리했습니다. 산업용 적용 사례 보기 · 상담 문의
참고자료
번호는 성격별로 묶어 매겼습니다(제조사 기술 문헌 → 학술 문헌 → 자사 데이터). 본문 괄호 안의 번호가 아래 목록의 번호와 같습니다. 이 글은 Parylene의 전해액 내성 수치를 제시하지 않습니다. 이 글이 확인한 것은 공개 자료에 그 값이 없다는 사실입니다.
제조사 기술 문헌
- Solvent Resistance of Parylenes C, N, D, Technology Letter #10, Revised 05-85. https://vp-sci.com/wp-content/uploads/Solvent_Resistance-of-Parylenes-C-N-D.pdf (2026-08-29 원문 PDF 확인) — 시험 시약 목록: 유기 용제 쪽은 알코올·에스터·케톤·지방족 탄화수소(아이소옥테인)·방향족 탄화수소(자일렌)·염소계 올레핀(트라이클로로에틸렌)·염소계 방향족(클로로벤젠, o-다이클로로벤젠)·헤테로고리 염기(피리딘)·불소계 용제(트라이클로로트라이플루오로에테인). 무기 시약 쪽은 수산화나트륨·수산화암모늄, 비산화성 산(염산·황산)과 산화성 산(질산·크롬산)의 농축·10 % 용액. 카보네이트 용매(EC·DMC·EMC 등)와 HF는 목록에 없습니다. 원문 면책 문구: 보증이나 진술이 아니며 사용자의 검토·조사·확인을 위한 자료. 재료 공급사가 발행한 이해관계 있는 1차 자료이며 1985년 개정판입니다.
학술 문헌
- Spotte-Smith, E. W. C., Petrocelli, T. B., Patel, H. D., Blau, S. M. & Persson, K. A., "Elementary Decomposition Mechanisms of Lithium Hexafluorophosphate in Battery Electrolytes and Interphases", ACS Energy Letters 8, 347–355, 2023. https://doi.org/10.1021/acsenergylett.2c02351 (저자 소속 연구그룹이 공개한 본문 PDF로 2026-08-29 확인) — 초록: LiPF₆는 주로 Li₂CO₃(탄산리튬)와의 빠른 화학 반응을 통해 POF₃를 형성하며, 가수분해는 온건한 온도에서 속도론적으로 제한된다. 본문: PF₅(오불화인)와 물의 반응식(PF₅ + H₂O → POF₃ + 2HF)이 흔히 인용되지만, 계산에서 세 단계가 모두 흡열이고 뒤의 두 단계는 에너지 장벽이 1.00 eV를 넘어 가수분해가 상온에서 느리다는 실험적 관찰과 일치. LiPF₆가 물이 있으면 불안정하다는 선행 보고를 인용하면서도, 물이 없어도 분해가 설명된다고 서술. 실험실 전해액은 대체로 엄격히 건조되어 물이 약 10 ppm 수준으로 관리된다는 서술. 계산 화학 연구이며 설비 부품 표면의 실제 노출 조건을 재현한 시험이 아닙니다.
- Qi, C., Wang, H., Li, M., Li, C., Li, Y., Wei, N. & Zhang, H., "Study on the Multi-Stage Evolution of Thermal Runaway and the Flammability Threshold of Gas Generation in Lithium Iron Phosphate Batteries Based on SOC Gradient", Micromachines 16(5), 544, 2025, CC BY 4.0. https://doi.org/10.3390/mi16050544 — 시험 셀의 전해질 조성을 카보네이트 용매와 LiPF₆(육불화인산리튬)로 명시. LFP(리튬인산철) 셀 기준이며 다른 화학종의 전해질 조성이 아닙니다.
자사 데이터
- Y-IN 자사 운영 기준 (2026-08) — 두께 운영 범위 0.5–50 µm, 마스킹 경계 정밀도 약 100 µm, 60L·300L·1100L 3-Tier 챔버 운영, 화학 내성 요구 접수 시 화학종·농도·상시 온도·접촉 시간·기재 재질을 함께 수령. 자사 설비 운영 기준이며 외부 시험기관 성적서가 아닙니다. 전해액 내성 수치를 보증하지 않으며, 전해질 취급과 침지 시험을 수행하지 않습니다. 저노점 환경에서의 장기 코팅 거동 데이터도 보유하지 않습니다.
