LG엔솔 “파우치 배터리 내 ‘열 전이 억제 솔루션’ 개발”

[이데일리 박순엽 기자] “LG에너지솔루션은 모든 결정에 앞서 배터리(이차전지) 안전성을 가장 최우선에 두고 있습니다. 최근엔 고밀도 니켈 파우치 배터리에서도 화재 안전성을 확보할 수 있는 기술을 개발 완료했습니다.”

최승돈 LG에너지솔루션(373220) 자동차전지개발센터장(전무)은 20일 열린 SNE리서치가 개최한 ‘KABC(Korea Advanced Battery Conference) 2022’에서 배터리 내 화재 전이를 억제하는, 이른바 TP(Thermal Propagation·열 전이) 방지 솔루션을 소개했다.

최승돈 LG에너지솔루션 자동차전지 개발센터장(전무)은 20일 열린 SNE리서치가 개최한 ‘KABC(Korea Advanced Battery Conference) 2022’에서 발표하고 있다. (사진=박순엽 기자)

‘열 전이’란 외부충격 등으로 셀 내부에 화재가 발생했을 때 인접한 셀로 불이 옮겨붙는 현상을 말한다. 일부 국가에선 운전자 등의 대피 시간 확보를 위해 셀에서 발화한 뒤 화재가 전이돼 차 바깥으로 화염이 보이는 데까지 일정 시간 이상이 돼야 한다고 규정하고 있다.

최 센터장은 “최근 (TP 방지 솔루션과 관련해) 여러 국가에서 얘기가 나오고 있고, 중국에선 기존 10분이었던 기준 시간을 늘린다는 계획도 있다”며 “각형과 원통형 배터리에서 먼저 ‘TP 방지 솔루션’ 개발되면서 파우치형 배터리가 뒤처진다는 지적을 많이 받았다”고 말했다.

이에 LG에너지솔루션은 관련 연구를 시작, 파우치형 배터리 내 셀에서 발화한 이후에도 외부에 화염이 나오는 데까지 77분(팩 기준)이 걸리게끔 하는 기술을 개발했다. 즉, 열 전이를 막아 배터리 내 화재 시 차량 이용자의 안전을 지키는 장치인 셈이다.

최 센터장은 “셀과 셀, 모듈과 모듈 사이의 화염 전이를 막아야 하는 기술, 배터리 팩 내부에 돌아다니는 가연성 가스들의 처리 방법 등이 기술의 핵심 열쇠”라며 “파우치형 배터리에서도 안전성을 확보할 수 있는 기술을 개발 완료했다고 볼 수 있다”고 강조했다.

아울러 이날 최 센터장은 LG에너지솔루션이 생각하는 앞으로의 개발 방향과 전략 등에 관한 얘기도 꺼냈다. 그는 △안전뿐만 아니라 △주행거리 △급속충전 △비용 등에 관심을 두고 LG에너지솔루션의 배터리 개발이 이어나가고 있다고 설명했다.

그는 전기차를 한 번 충전했을 때 주행할 수 있는 거리를 현재 400~500킬로미터(km)에서 700~800km로 늘리는 데엔 공간 효율을 극대화하는 ‘셀 투 팩’(Cell to Pack) 기술 등을, 배터리 급속충전을 위해선 실리콘 음극재 기술 등이 각각 적용하겠다고 소개했다.

최 센터장은 “기존 ‘셀-모듈-팩’ 구조에선 팩 안에 셀이 차지하는 비중이 50% 정도 되지만, 오는 2025~2026년 출시하는 제품들은 (셀 투 팩 기술을 적용해) 종류별로 다르겠으나 셀이 차지하는 비중을 70% 또는 그 이상이 되도록 개발하고 있다”고 말했다.

그는 이어 “각형 배터리가 무게가 많이 나간다는 단점을 극복하고자 셀 투 팩 기술을 적용했지만, 원래 무게에서 각형보다 우위를 지니고 있던 파우치형 배터리에 셀 투 팩 기술을 적용하면 다시 파우치형 배터리가 무게 측면서 우위를 점할 것”이라고 덧붙였다.

최 센터장은 또 LFP(리튬인산철) 배터리와 망간리치(하이망간) 배터리 제품을 개발하고 있다고도 공개했다. 그는 “저가형 전기차 시장 진출을 위해 LFP 배터리 개발을 개발하고 있으며, 차세대 솔루션으론 망간리치 배터리 개발에 힘을 쏟고 있다”고 했다.

최 센터장은 “전기차 배터리 시장은 계속 굉장히 빠르게 커갈 것”이라며 “오는 2030년까지 LG에너지솔루션의 연평균성장률(CAGR)도 30% 이상을 기록하리라고 전망한다”고 말했다.