SK온이 ‘어드밴스드 SF 배터리’를 선보였다. 기존 SF 배터리보다 에너지밀도는 9% 높이면서 충전시간은 18분으로 유지할 수 있도록 개발했다. 초기 배터리가 완충까지 걸리는 평균 3시간에 비해 시간이 대폭 단축시킨 것이다.

이성환 SK온 배터리 셀 개발 엔지니어는 6일 인터배터리 행사 중 ⟪디일렉⟫과의 현장 라이브를 통해 어드밴스드 SF 배터리 기술에 대해 설명했다.

이성환 엔지니어는 “에너지밀도가 늘어나면 음극에서 이온이 이동할 때 속도가 느려지면서 충전 속도가 느려지는게 정론적이지만 어드벤스드 SF 배터리는 새로운 공법들이 적용되면서 급속 충전도 가능하다”고 밝혔다.

새로운 공법은 코팅과 음극 정렬 2가지다. 이 엔지니어는 “급속 충전은 음극의 저항을 최대한 낮추는게 키 포인트”라고 강조했다. SK온은 음극의 저항을 낮추기 위해서 바인더 함량을 최소화할 수 있는 코팅 공법을 개발했다. 음극 정렬 공법은 배터리 셀 내의 이온의 이동경로를 단축시킬 수 있도록 인위적으로 위치를 조정한 것이다.

급속충전 시 과열로 인한 화재 발생을 예방할 수 있도록 Z-폴딩 기술을 적용했다. Z 폴딩은 분리막을 Z자로 쌓으며 양극과 음극을 물리적으로 닿을 수 없도록 하는 구조다. 이 엔지니어는 “양극과 음극은 직접적으로 닿을 시 화재가 발생하는데 Z 폴딩 구조는 위험요소를 원천적으로 차단한다”고 강조했다.

또한, 에너지밀도를 높이기 위해 양극재, 전해액, 첨가제 등 다양한 소재에서 변화를 시도하고 있다.

SK온은 앞으로도 ‘빠르고 안전한’ 방향으로 배터리를 개발할 계획이다. 어드밴스드 SF 배터리보다 개선된 배터리는 현재 개발 중이며 2~3년 뒤에 공개될 가능성이 높다. 이 엔지니어는 “급속 충전 시간을 (현재와 비슷한 가격 수준에서) 10분이라는 숫자에 맞추는 것은 정말 꿈에 가깝지만, 사용자들이 원하는 사양을 만족시키기 위해 노력할 것”이라고 말했다.

어드밴스드 SF 배터리는 ‘2024 인터배터리 어워즈’에서 ‘급속충전 최고혁신상’을 수상했다. 현재 어드벤스드 SF 배터리는 기아의 EV9 차량에 탑재되어 시장에서 판매되고 있다.

디일렉=이민조 기자 [email protected]
《반도체·디스플레이·배터리·전장·ICT·게임·콘텐츠 전문미디어 디일렉》

이민조 기자 다른기사 보기