배터리업계, 모듈-팩 안전·효율 기술로 경쟁력 'UP'

송고 2018.04.20 13:36 | 수정 2018.04.20 13:36
권영석 기자 (yskwon@ebn.co.kr)

LG화학, Stack & Folding 공법 등 파우치 타입 지속 개발

삼성SDI "모듈 수 조절할 수 있는 MFM팩 주목"

ⓒLG화학

전기차 시장 규모가 커지는 가운데 배터리 제조사들이 안전·효율을 강화한 모듈-팩 기술 개선에 박차를 가하고 있다. 그동안 전기차 업계의 시장 수요는 '고성능 셀' 위주였으나, 이제는 모듈 자체의 성능에 초점을 두는 트렌드가 자리잡고 있다.

20일 배터리 업계에 따르면 LG화학, 삼성SDI 등 배터리 제조사들은 최근 모듈·팩 개발과 관련해 효율적 설계와 구성을 통한 경쟁력 향상을 추진하고 있다.

LG화학은 전형적인 '파우치(pouch) 타입' 배터리 제조 강자다. 이에 폭발 위험이 없으며 표면적이 넓어 열 발산이 용이해 배터리 수명도 길다는 장점이 있다.

특히 회사 측은 소재내재화를 통한 원가경쟁력과 함께 분리막의 표면을 세라믹 소재로 얇게 코팅, 안전성과 성능을 높였다. 또 내부 공간활용을 극대화해 최고의 에너지 밀도를 구현할 수 있도록 하는 'Stack & Folding' 공법으로 고객사들로부터 호평을 이끌어내고 있다.

팩에 부착돼 배터리 안전성을 점검하는 장치인 '배터리 관리 시스템(BMS)'에 대한 기술 발전도 지속적으로 노력 중이다.

회사 측에 의하면 BMS는 기술력을 토대로 현재까지 타 전기차 부품 대비 낮은 불량률을 보이고 있으며 현재까지 안전 관련 치명적 이슈가 발생한 적이 없다.

삼성SDI는 전기차 배터리 모듈 플랫폼인 확장형 모듈과 팩 솔루션인 'MFM팩'을 내세워 시장 니즈에 대응하고 있다. 앞선 셀 기술을 바탕으로 셀의 효율을 극대화하는 모듈과 팩 라인업을 갖춘 것이다. 기존 전기차용 배터리 모듈 한 개엔 통상 12개 내외의 셀이 들어가고 용량이 2~3kWh 수준에 머물렀다.

삼성SDI의 '확장형 모듈'은 모듈 1개당 24개 이상의 셀을 넣을 수 있도록 첨단 기구설계 공법 적용이 특징이다. 기존 대비 2배가 넘는 6~8kWh의 에너지 용량을 구현했다.

모듈 하나에 더 많은 셀을 담을 수 있도록 개선, 하나의 팩에 들어갈 모듈 수가 줄어 여러 연결 부품과 공간을 아낄 수 있다는 게 회사 측 설명이다.

삼성SDI는 맞춤형 팩 솔루션 개발에도 앞장서고 있다. 삼성SDI가 지난해 공개한 MFM팩(Multi-Functional Module Pack)은 원하는 용량 만큼 모듈 수를 자유롭게 조절해 다양한 주행거리를 구현한다.

자동차 제조사들은 MFM팩을 통해 전기차 설계에서 배터리가 차지하는 공간을 줄이고 최적화할 수 있다.

삼성SDI 관계자는 "모듈 하나에 더 많은 셀을 담을 수 있도록 개선하면서, 하나의 팩에 들어가는 모듈 수가 줄어 여러 연결 부품을 줄이고 공간을 아낄 수 있게 됐다"며 "자동차에 장착할 경우 기존 모듈에 비해 부품 수를 절감할 수 있고 무게와 부피도 줄일 수 있어 자동차 제조사들이 원하는 구상이다"고 말했다.

회사 측은 셀, 모듈, 팩을 다양한 형태로 배치시키는 이른바 '배터리 디자인' 시대를 열어가겠다는 전략이다.

이 관계자는 "배터리 제조사들이 셀 기술을 넘어 모듈·팩 기술 개발에도 힘을 쏟고 있는 만큼 멀리 가는 전기차의 성능뿐만 아니라, 전기차의 디자인도 점점 발전할 것으로 기대된다"고 말했다.

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