삼성SDI "완성차와 전고체 배터리 협업 논의"

SNE리서치 'NGBS 2021' 개최
삼성SDI "완성차 업체와 전고체 협업 논의 중"
LG엔솔 "가압 용이한 파우치형 전고체에 유리"

[파이낸셜뉴스]

삼성SDI 소형 리튬2차전지. (왼쪽부터 시계방향으로) 각형, 원통형, 파우치형.© News1 /사진=뉴스1

"올해 들어 몇몇 (완성차) 업체들이 전고체 배터리 협업에 대해 이야기하고 있다."

삼성SDI 중대형전지 마케팅팀 소속 정동욱 그룹장은 25일 SNE리서치가 주최한 NGBS(Next Generation Battery Seminar) 2021에 참석해 "자동차 업체들이 지금부터 전고체 배터리를 준비해야 한다"면서 "(전고체 상용화 목표인) 2027년이나 2023년이 결코 먼 시점이 아니다"며 이 같이 밝혔다.

전고체 배터리는 현재 주류인 리튬이온배터리를 대체할 차세대 배터리로 주목받고 있다. 액체 전해질 대신 고체 전해질이 쓰이는 덕에 안정성과 에너지 밀도, 두 마리 토끼를 모두 잡을 수 있어 '꿈의 전지'로도 불린다. 이 같은 이유로 배터리 제조사와 완성차 업체들이 전고체 배터리 기술 개발에서 나서고 있는데, 올해부터 완성차 업체들이 본격적으로 전고체 배터리 관련 협력을 제조사에 타진하고 있다는 설명이다. 삼성SDI는 오는 2027년까지 전고체 배터리 양산하겠다는 목표를 밝힌 바 있다.

정 그룹장은 "기존 리튬이온배터리는 사고가 나거나 제어 불가능한 환경에 노출됐을 때 폭발 위험이 항상 있다"며 "전고체 배터리는 이 문제를 근본적으로 해결할 수 있다"고 강조했다. 그는 '가압공정'을 전고체 배터리 상용화를 위해 풀어야 할 대표적인 과제로 꼽았다. 고체 소재만 투입되는 탓에 강한 압력으로 각 소재를 밀착시켜줘야 소재 간 에너지 이동이 원활해진다.

정 그룹장은 "리튬이온과 전고체 모두 코팅, 프레싱, 스태킹 등 초기 공정은 동일하지만 전고체는 가압공정이 새로 도입돼야 한다"며 "연구 단계에서 쓰는 방법은 비용이 많이 들어서 양산에는 적합하지 않다"고 설명했다. 이어 "삼성SDI는 이 부분에 많은 인력을 투입해서 집중 연구하고 있다"고 덧붙였다.

이 같은 전고체 배터리 특성을 고려해볼 때 각형보다 파우치형이 유리하다는 의견도 나왔다. 각형은 알루미늄으로 단단한 사격형의 배터리 셀을 만드는 반면 파우치는 얇은 비닐 재질의 주머니에 담는 형태의 셀이다.

배터리는 셀→모듈→팩 단계를 거쳐 생산된다. 셀을 모아 모듈을 만들 때, 셀 자체에 압력을 가하기에 용이하다는 설명이다.

이날 연사로 참여한 LG에너지솔루션 배터리연구소 김제영 셀선행개발센터장(상무)는 "고체와 고체가 컨택을 하기 위해선 엄청나게 큰 압력이 가해져야 한다"며 "이런 경우 가압을 외부에서도 해줘야하는데, 파우치와 캔(각형) 중에서 파우치가 유리하다"고 전했다.

[e-mail] 안태호 기자