배터리 3사, ‘인터배터리 2024’서 신기술·제품 공개

LG엔솔, 파우치형 셀투팩·미드니켈 셀 공개

삼성SDI, 전고체·장수명 배터리 기술 전시

[SRT(에스알 타임스) 선호균 기자] 국내 배터리 3사(LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온)가 6일부터 8일까지 사흘간 서울 코엑스에서 열리는 이차전지 산업전시회 ‘인터배터리 2024’에 참가해 신기술을 선보인다. 

3사 모두 이번 전시회를 통해 충전 효율과 용량, 수명 등을 고려한 방향성을 토대로 신제품과 신기술, 로드맵 등을 제시한다. 

LG에너지솔루션은 파우치형 셀투팩 배터리와 IT기기용 미드니켈 셀 배터리를 처음 공개한다. 

셀투팩 기술은 최근 전기차 배터리 시장에서 주목받는 첨단 팩 디자인으로 기존 배터리 구성에서 모듈 단계를 제거해 팩에 직접 셀을 조립함으로써 에너지 밀도를 높이고 배터리 무게와 비용을 절감한 제품이다. 파우치 셀의 가벼운 무게 특성을 가져가면서 팩 강성을 높이고 검증된 열 전이 방지 기술을 적용해 안정성을 강화했다. 

또 팩을 구성하는 부품을 줄이고 공정을 단순화해 제조원가를 절감하고 가격 경쟁력도 높였다는 설명이다. 

미드니켈 셀 배터리는 미드니켈을 적용해 가격 경쟁력을 높인 소형 파우치 셀이다. 고전압 구동이 가능해 효율성과 가격 경쟁력을 모두 갖춘 제품으로 노트북 등 IT기기에 주로 쓰인다. 

삼성SDI는 전고체 배터리(All Solid Battery)의 2027년 양산 준비 로드맵과 초급속·초장수명 배터리 기술을 전시했다. 전고체 배터리는 고체 전해질을 사용해 화재의 위험성이 적고 주행거리가 길다. 

이 회사는 국내 업체 가운데 최고 밀도인 900Wh/L로 전고체 배터리를 준비하고 있는데 이는 현재 양산중인 각형 배터리(P5)보다 40% 가량 에너지 밀도가 향상됐다. 향후 자체 조성한 고체 전해질 소재를 개선하고 혁신적인 무음극 기술로 음극의 부피를 줄이는 대신 양극재를 추가해 에너지 밀도를 높여간다는 복안이다. 

삼성SDI는 또 새 기술로 ▲초급속 충전 ▲초장수명 배터리 ▲셀투팩 기술 등을 소개했다. 이 가운데 9분 만에 8%에서 80%까지 셀 충전이 가능한 초급속 충전 기술은 리튬이온의 이동경로를 최적화하고 저항을 줄인 덕분에 P5 대비 충전 시간을 대폭 줄였다. 제품은 2026년 양산을 목표로 하고 있다. 

삼성SDI는 2029년을 목표로 20년간 사용할 수 있는 초장수명 배터리 양산 계획도 밝혔다. 이를 위해 소재의 내구성을 강화하고 배터리 수명을 현재 수준에서 두 배 이상 늘릴 계획이다.

SK온은 전시 콘셉트로 성장을 가속화하겠다는 의미의 ‘스피드 온(Speed On)’으로 정하고  ▲어드밴스드 급속충전(SF) 배터리 ▲SF+ 배터리 ▲윈터 프로 LFP 배터리 등을 소개했다. 

어드밴스드  배터리는 2021년 출시한 하이니켈 배터리의 급속충전 시간을 기존 18분에서 15분으로 3분 단축한 것인데 여기에 고용량 실리콘과 저저항 흑연을 배치해 리튬이온 이동거리를 줄이고 이동속도를 높였다. 

SF+ 배터리는 에너지 밀도가 SF 배터리보다 9% 높은 제품으로 급속충전 시간은 동일한 15분이다. 에너지 밀도가 높으면 많은 에너지를 저장할 수 있기 때문에 1회 충전 시 주행거리도 늘어난다. SF+ 배터리에는 특수 코팅공법을 통해 음극 저항을 낮추고 음극 정렬 공법을 적용해 리튬이온 이동경로를 단축했다. 

저온 성능을 개선한 윈터 프로 리튬인산철(LFP) 배터리도 공개됐다. 일반적으로 LFP 배터리는 저온(-20℃)에서 주행거리가 50~70%로 급감하는데 반해 윈터 프로 LFP 배터리는 에너지 밀도를 19% 높이고도 저온에서 충전·방전 용량이 기존 LFP 배터리 대비 각각 16%, 10% 늘어났다.