배터리업계, ‘2024 인터배터리’서 다양한 新기술 공개
배터리업계, ‘2024 인터배터리’서 다양한 新기술 공개
  • 최준 기자
  • 승인 2024.03.05 14:00
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인터배터리, 소재·장비·부품 관련 기업 총 579개사 참여
LG엔솔, 파우치형 셀투백 기술 적용한 배터리 최초 공개
SK온, 기존 SF배터리서 ‘어드밴스드 SF배터리’로 강화
LG에너지솔루션 '인터배터리 2024' 부스 조감도. 사진=LG에너지솔루션
LG에너지솔루션 '인터배터리 2024' 부스 조감도. 사진=LG에너지솔루션

[이지경제=최준 기자] 배터리업계가 이달 6일부터 8일까지 서울 강남구 코엑스에서 열리는 인터배터리 2024에 참가해 다양한 신기술을 적용한 제품을 선보인다.

올해 12회째를 맞는 인터배터리는 산업통상자원부 주최, 한국배터리산업협회 등이 주관하는 산업 전시회다.

국내 주요 2차전지 업체, 소재·장비·부품 관련 기업 등 총 579개 업체가 참여한다.

LG에너지솔루션은 ‘LG에너지솔루션이 제시하는 배터리 그 이상의 고객가치’를 핵심주제로 혁신기술과 다양한 소재 기반의 제품 포트폴로리오 및 신사업 등을 소개할 예정이다.

LG에너지솔루션의 전시공간은 ▲모빌리티 존 ▲IT & 뉴 어플리케이션 존 ▲코어 테크놀로지 존 ▲ 뉴 비즈니스 존 ▲Sustainability(지속가능성) 존 등으로 구성된다.

입구에 들어서면 가장 먼저 보이는 전시관 중앙에는 이번 전시를 통해 최초로 공개되는 LG에너지솔루션의 파우치형 셀투팩(CTP)이 자리할 예정이다. 실제와 유사한 크기로 제작된 자동차 목업에 셀투팩 적용 배터리를 장착해 새로운 배터리 기술을 한눈에 볼 수 있게 했다.

셀투팩 기술은 최근 전기차 배터리 시장에서 주목받고 있는 첨단 팩 디자인이다. 기존 배터리 구성에서 모듈 단계를 제거, 팩에 직접 셀을 조립함으로써 에너지 밀도를 높이고 배터리 무게와 비용을 절감했다.

파우치형 셀투팩은 파우치 셀의 가벼운 무게 특성을 가져가면서도 팩 강성을 높이고 검증된 열 전이 방지 기술을 적용해 안정성을 강화했다. 팩을 구성하는 부품을 줄이고 공정을 단순화해 제조원가를 절감해 가격 경쟁력도 높였다. 

IT & 뉴 어플리케이션 존에서는 미드니켈(Mid-Ni) 조성을 적용해 가격 경쟁력을 한층 높인 소형 파우치 셀이 처음으로 공개된다. 고전압 구동이 가능해 효율성과 가격경쟁력을 모두 갖춘 제품으로 노트북 등 IT기기에 주로 사용된다.

모빌리티 존에 위치한 이스즈(ISUZU) 엘프(ELF) mio EV 트럭도 주요 관전 포인트다.

엘프 EV는 상용차 시장의 전통적 강자로 꼽히는 이스즈의 첫 전기 상용차다. 셀, 모듈, 팩은 물론 BMS(배터리 관리 시스템) 기술이 모두 적용된 최초 모델이다.

이 외에도 LFP(리튬인산철) 표준화 전력망 ESS(배터리 교환 스테이션) 라인업의 첫번째 제품인 ‘JF1 DC-Link’ 및 주택용 ESS 신제품 ‘엔블록(enblock) S’ 등이 출품되고, 전고체 전지와 리튬황 전지 및 리튬메탈전지 등 차세대 전지 기술도 선보일 계획이다.

LG에너지솔루션 관계자는 “인터배터리 2024는 미래를 이끌 혁신적인 제품과 기술 등을 통해 LG에너지솔루션의 압도적인 기술리더십을 접할 수 있는 기회”라며 “생생한 체험형 콘텐츠와 탁월한 전시 연출로 차별화된 고객가치를 경험할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

SK온 인터배터리 부스 조감도. 사진=SK온
SK온 인터배터리 부스 조감도. 사진=SK온

SK온은 어드밴스드 SF 배터리(급속 충전) 기술을 선보인다. 

SF 배터리는 SK온이 2021년 처음 공개한 하이니켈 배터리다. 18분 만에 셀 용량의 10%에서 80%까지 충전할 수 있다.

어드밴스드 SF 배터리는 이보다 에너지 밀도는 9% 높이면서 급속충전 시간을 유지한다. 에너지 밀도가 높을수록 많은 에너지를 저장할 수 있어 1회 충전 시 주행거리가 늘어난다.

어드밴스드 SF 배터리는 SK온이 고유의 급속충전 기술을 끊임없이 개선해 얻어낸 성과다. 배터리 충전 속도는 리튬이온 이동 거리와 이동 속도에 따라 결정된다. 보통 에너지 밀도가 높으면 충전 시 음극저항이 높아 리튬이온 이동 속도가 느려져 충전 시간이 길어진다.

SK온은 특수 코팅공법을 통해 음극 저항을 획기적으로 낮추고 음극 정렬 공법을 적용해 리튬이온 이동경로를 단축했다.

여기에 배터리 충전 속도를 최대화할 수 있는 분석 기술로 최적화된 급속충전 프로토콜까지 구현하면서 어드밴스드 SF 배터리를 개발했다.

SK온은 급속충전 시간을 18분에서 15분으로 단축한 SF+ 배터리도 선보인다. SK온만의 이중 레이어 구조에 고용량 실리콘과 저저항 흑연을 배치해 리튬이온 이동 거리를 줄이고 이동 속도는 높였다. 고용량인 실리콘은 이동 거리를, 저항이 작은 흑연은 이동 속도를 각각 개선시킨다.

저온 성능을 개선한 윈터 프로 LFP 배터리도 공개된다. 일반적으로 LFP 배터리는 저온(-20캜)에서 주행 거리가 50~70%로 급감한다. 반면 윈터 프로 LFP 배터리는 에너지 밀도를 19% 높이고도 저온에서 충전 용량과 방전 용량을 기존 LFP 배터리 대비 각각 약 16%, 10% 늘렸다.

SK온의 올해 인터배터리 전시 주제는 ‘스피드 온’이다. 창사 후 처음 참가한 지난 2022년 인터배터리에선 출사표를 던지다라는 의미의 파워 온을 슬로건을 내세웠다. 지난해에는 확장, 발전한다는 뜻으로 무브 온을, 올해엔 성장을 가속화하겠다는 의미로 스피드 온을 채택했다.

SK온은 혁신 기술을 앞세운 포트폴리오 다변화를 통해 글로벌 위상을 높이고 더 빠르게 성장하겠다는 포부를 담아 4개 구역으로 전시장을 꾸몄다.

SK온 배터리가 탑재된 다양한 차량 미니어처들이 늘어선 런웨이를 따라 가면 첫 번째 글로벌 ON 구역에 다다른다.

이 구역에 들어서면 구 모양의 LED를 마주하게 된다. 미디어 오브의 버튼을 누르면 SK온의 글로벌 사이트 위치와 정보를 볼 수 있다. 그 뒤에 펼쳐진 대형 LED 월에서는 글로벌 사이트 영상이 상영된다.

두 번째 혁신 기술 구역에서는 비수세 공법 등 SK온 하이니켈 배터리의 양극 활물질 제조 기술을 소개한다. 양극 활물질을 만들 때 생기는 잔류 리튬은 배터리 구동 중 불필요한 가스를 발생시키고 표면에 부산물을 생성시켜 양극 성능을 저하시킨다.

잔류 리튬은 이에 따라 보통 물로 씻어내는 수세 공정으로 제거하는데 이 과정에서 양극 활물질 구조가 손상돼 양극 성능이 더욱 저하된다. SK온은 독자 기술로 개발한 전용 코팅물질을 통해 물을 사용하지 않는 비수세 공정으로 대체해 양극 성능을 개선했다.

세 번째 적용 구역에는 SK온 배터리를 탑재한 실물차량을 배치했다. 제네시스 eG80와 기아 EV9 차량 앞에 SF 배터리와 어드밴스드 SF 배터리를 각각 전시한다. 배터리에는 홀로그램 방식으로 시각적 효과를 더해 정보를 입체적으로 제공한다.

SK온은 에너지저장장치(ESS)도 처음 선 보인다. SK온은 ESS 모듈을 직·병렬로 이은 차세대 DC블록을 1/10 크기 모형으로 공개한다. 출력, 충전량, 고장 여부 등 개별 셀 및 모듈의 상태를 실시간 확인할 수 있다.

마지막 전시구역인 배터리 포트폴리오 다각화에서는 SK온의 폼팩터와 케미스트리(양극재 및 음극재 소재) 다변화 전략을 소개한다. SF+ 배터리와 윈터 프로 배터리 등 기존 보다 성능을 강화한 제품을 비롯해 각형 배터리, 전고체 배터리까지 SK온의 다양한 포트폴리오를 한눈에 볼 수 있다.

SK온 관계자는 “전시관을 찾은 관객들은 SK온이 지닌 글로벌 최고수준 연구개발 능력을 직간접적으로 체험할 수 있을 것”이라며“앞으로도 끊임없는 혁신기술 개발과 포트폴리오 다변화를 통해 다양한 고객사 요구에 부응할 것”이라고 말했다.


최준 기자 news@ezyeconomy.com

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