LG엔솔 "배터리 안전성 강화…차세대 개발도 지속"

[이데일리 경계영 기자] LG에너지솔루션이 배터리(이차전지) 안전 기준을 한층 높여 안전성을 더욱 강화한다. 리튬이온 배터리의 에너지 밀도와 내구성(수명), 충전 속도를 개선하는 동시에 차세대 배터리 개발에도 속도를 낼 방침이다.

정근창 LG에너지솔루션 배터리연구소장(부사장)은 22일 LG에너지솔루션이 처음 진행한 온라인 세미나 ‘LG에너지솔루션 이노베이션 포럼 2021’에서 이같은 계획을 밝혔다. 정 부사장은 자동차 배터리 셀(cell·배터리의 기본 단위) 개발 전문가로 LG에너지솔루션에서 2017년 높은 에너지 밀도와 급속 충전 셀 개발을 주도했다.

정근창 LG에너지솔루션 배터리연구소장(부사장)이 22일 LG에너지솔루션이 온라인으로 진행한 ‘LG에너지솔루션 이노베이션 포럼’에서 기조 강연을 하고 있다. (사진=LG에너지솔루션)

정근창 부사장은 “앞으로 배터리 안전성이 더욱 중요해질 것”이라며 자체 안전 기준을 강화했다고 소개했다. 현재 배터리 화재나 폭발 시점을 늦추는 데서 한발 더 나아가 화재나 폭발을 예방하는 방향으로 △안전한 소재와 잘 타지 않는 셀 △견고한 모듈 디자인 △배터리 상태를 미리 감지하는 관리 시스템 △화재 진압 시스템 등의 개발을 진행하고 있다.

전동공구와 모바일을 비롯한 IT제품부터 전기차, ESS(에너지저장장치)까지 현재 가장 널리 쓰이는 리튬이온 배터리의 성능을 높이는 연구개발도 한창이다. 정 부사장은 “전기차 분야에선 더욱 저렴한 배터리로 더 긴 거리를 주행하고 더 빠르게 충전하길 바라고 도심항공모빌리티(UAM)와 위성 등 신규 분야에선 더 높은 에너지 밀도와 내구성 있는 배터리를 원한다”며 “이들 수요를 충족하기 위해 리튬이온 배터리 한계를 뛰어넘으려 노력하고 있다”고 설명했다.

LG에너지솔루션은 △에너지 밀도 △안전성 △비용 △내구성 등 네 가지 분야를 중심으로 리튬이온 배터리 성능을 개선시키고 있다. 양극에 니켈 함량을 높인 하이니켈(High-Nickel)을 적용한 ‘NCMA’(니켈·코발트·망간·알루미늄)와 음극에 흑연을 적용한 현 배터리에서 내구성과 충전 속도를 더 향상시키겠다는 계획이다.

정 부사장은 “리튬이온 배터리는 지난 30년 동안 지속 개선됐고 앞으로도 그 성능이 향상될 것”이라며 “혁신 기술에 힘입어 리튬이온 배터리는 대체되기보다 보완되는 방향으로 갈 가능성이 크다”고 봤다.

최근 폭스바겐이 자체 전기차 플랫폼에 각형 배터리 채택을 선언했지만 LG에너지솔루션은 전기차와 ESS에 적용하는 중대형 배터리에서 파우치형 개발을 지속할 것임을 시사했다. 정 부사장은 “음극 소재로의 실리콘 적용, 전고체 배터리 적용 등을 고려했을 때 파우치형 배터리가 가장 경쟁력 있다”고 언급했다.

이와 함께 리튬황 배터리와 전고체 배터리를 중심으로 한 차세대 배터리 로드맵도 공개했다. 정 부사장은 “리튬이온 배터리에 비해 리튬황 배터리는 가볍고 공정과 재료 비용이 저렴하며, 전고체 배터리는 에너지 밀도와 고온에서의 내구성, 안전성 면에서 우위에 있다”며 “개발하는 데 시간이 필요하겠지만 이들 배터리에서 새로운 기회가 열릴 것”이라고 강조했다.

이번 LG에너지솔루션 이노베이션 포럼 2021은 지난해 12월 LG에너지솔루션이 LG화학(051910)에서 분사한 이후 처음으로 주관하는 기술 전문 세미나다. 리튬이온 배터리부터 차세대 배터리까지 혁신 기술을 다루는 세미나로 노벨상 수상자인 스탠리 휘팅엄 빙엄턴 교수을 비롯한 배터리 분야 전문가가 강연자로 나섰다.

이날 김명환 LG에너지솔루션 생산·구매최고책임자(CPO·사장)는 “이번 포럼에서 배터리 분야 전문가가 향후 기술 발전 방향성에 깊은 인사이트를 전달할 것”이라며 “이들의 연구 경험과 성과가 포럼 참석자의 견문을 넓히고 새로운 아이디어를 창출하는 데 도움이 되길 기대한다”고 말했다.

LG에너지솔루션은 이노베이션 포럼을 정례화해 매년 다른 주제로 배터리 기술 연구개발에 기여하는 대표 행사로 운영할 방침이다.