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두 총수가 주목한 차세대 '전고체 배터리' 리튬이온보다 오래가고 폭발위험은 낮아 [이재용-정의선 첫 단독회동]

김영권 기자

파이낸셜뉴스

입력 2020.05.13 17:36

수정 2020.05.13 17:36

2020년대 후반께 상용화 전망
이재용 삼성전자 부회장과 정의선 현대차 수석부회장이 삼성SDI 천안사업장을 찾아 글로벌 전고체 배터리 기술동향과 전고체 배터리 개발현황 등을 살펴본 것으로 알려지면서 이 배터리에 대한 관심이 커지고 있다.

13일 관련 업계에 따르면 전고체 배터리는 차세대 전기차 기술의 핵심으로 꼽히고 있다. 전고체 배터리는 배터리 4대 소재인 양극재, 음극재, 전해액, 분리막 가운데 배터리 양극과 음극 사이의 액체 전해질을 세라믹, 고분자 등 고체로 바꾼 것이다. 이를 통해 기존에 사용되고 있는 리튬이온 배터리가 갖고 있는 폭발 가능성, 크기, 수명 등 단점을 보완한 것으로 평가된다.

리튬이온 배터리는 액체 유기질 특성상 충격이나 압력으로 인한 발화 가능성이 높고 충전 소요시간이 길어지는 등 문제점이 있다. 하지만 전고체 배터리는 전해질이 고체상태로 탑재돼 발화 가능이 크게 낮아지면서 안정성을 높일 수 있다는 것이다.
여기에 주행거리도 리튬이온 배터리의 2배 이상이고, 5분 만에 80% 이상 충전이 가능한 것으로 알려졌다.

실제로 지난 3월 삼성전자 종합기술원은 1회 충전에 800㎞ 주행, 1000회 이상 배터리 재충전이 가능한 전고체 배터리 연구 결과를 공개하기도 했다. 현재 전기차에 탑재되는 리튬이온 배터리가 충전시 400㎞가량 주행이 가능하며 500회 이상 충전하면 배터리 성능이 떨어진다는 점을 감안하면 2배 이상 개선된 성능이다. 삼성SDI 관계자는 "액체 전해질은 제어가 잘 안되면 안정성이 확보가 안돼 가끔 발화가 일어난다"면서 "전고체 배터리와 같이 전해질을 고체로 만들면 액체 특유의 이동성이나 발화 메커니즘이 원천 차단되기 때문에 안정적일 것으로 보고 있다"고 말했다.

이같이 배터리 자체의 안정성을 높일 경우 냉각장치 등 안정성 차원에서 전기차에 들어가는 불필요한 부가장치들을 넣지 않아도 된다는 것이다. 삼성SDI 관계자는 "전고체 배터리로 배터리 팩을 구성할 경우 배터리의 안정성이 확보될 수 있다"면서 "이를 통해 냉각장치 같은 안전과 관련된 부가장치들을 뺄 수 있게 되면서 전기차 제조사 업장에서는 엄청난 메리트가 된다"고 설명했다.


다만 전고체 배터리는 상용화까지는 시간이 걸릴 전망이다. 전고체 배터리 상용화를 위한 기본적인 이론은 성립이 됐지만 이를 실제로 구현하기까지는 아직까지 연구가 더 필요하다는 것이다.


전기차 배터리업계 관계자는 "기본적인 이론들은 성립이 됐는데 현재의 리튬이온 배터리를 대체할 수 있는 제품이 나오기까지는 시간이 걸릴 것"이라면서 "2020년대 후반쯤에는 상용화가 될 것으로 기대하고 있다"고 전했다.

kim091@fnnews.com 김영권 기자

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