삼성SDI-LG화학, ‘차세대 vs 초슬림’으로 소형 배터리 신시장 개척

삼성SDI, 플렉서블·스트라이프 배터리로

웨어러블 배터리 시대 재현

LG화학, 초슬림 소형 배터리 제품 공급

사진=LG화학 제공

삼성SDI과 LG화학이 정체된 소형 배터리 시장 활성화를 위해 신기술을 적용한 제품을 시장에 내놓고 있다. 기존 배터리의 단점을 보완한 제품으로 턱 밑까지 쫓아온 중국의 기술과 품질 경쟁력을 따돌리고 신시장을 개척하겠다는 계획이다.

1일 관련 업계에 따르면 LG화학은 HP의 초슬림 노트북 ‘스펙터(Spectre)’에 자사 특허 기술인 스택 앤 폴딩(Stack & Folding)를 적용한 초슬림 배터리를 공급하고 있다.

LG화학의 스택 앤 폴딩 기술은 배터리의 핵심 소재인 양극재와 분리막, 음극재 등을 층층히 쌓아 접은 뒤 전해질을 주입하는 형태로 배터리를 만드는 기술이다.

이는 기존 와인딩(Winding)기술과 달리 화학적 작용에 의해 전기적 에너지가 발생할 때 물리적 충격이 덜해 배터리의 수명을 길게 만든다.

와인딩 기술은 두루마리 휴지를 둘둘 마는 것과 비슷한 배터리 제조방식으로 일정 수준의 생산성을 확보 할 수 있다는 장점이 있다.

하지만 충방전을 반복할 경우 물리적인 충격을 받아 화학적 작용이 전기적 에너지 발생에 영향을 끼치게 돼 배터리의 성능이 떨어지게 된다. 또한 물리적 충격은 뒤틀림 현상도 일으켜 결과적으로 분리막이 찢어져 배터리 수명이 다하는 경우가 발생한다.

이 외에도 와인딩 기술은 전극을 돌돌 말아서 사용하는 구조이기 때문에 모양 변형이나 자르는 것이 불가능하다. 슬림화를 추구하는 전자제품에는 공간 활용 한계로 공급이 어렵다는 단점이 있는 것이다.

반면 스택 앤 폴딩 기술로 제조한 배터리는 전극을 셀(Cell) 단위로 잘라 쌓고, 접는 것이 가능해 2mm 미만의 초슬림 배터리를 구현할 수 있으며 이 외에 독창적인 변형도 가능하다.

LG화학 관계자는 “HP의 문의로 기존 중대형 전지 제조에 적용했던 스택 앤 폴딩 방식을 소형 전지에도 적용해 세계에서 가장 얇은 노트북용 배터리를 개발하게 됐다”며 “해당 기술이 기존 제조 기술 대비 원가경쟁력은 낮지만 소비자들이 슬림과 이동이 수월한 제품을 찾는 경향이 높기 때문에 향후 시장에서 경쟁력이 높아질 것”이라고 전망했다.

사진=삼성SDI 제공

삼성SDI도 소형 배터리 시장에서 글로벌 1위로서의 리더십 유지를 위해 지난 2014년 세계 최초로 섬유처럼 자유자재로 휠 수 있는 플렉서블(Flexible) 배터리를 공개했다.

지난해에는 목걸이, 헤어밴드, 티셔츠 장식 등 다양한 형태로 적용 가능한 스트라이프 배터리를 선보이며 웨어러블(Wearable) 배터리 시대를 재현했다.

삼성SDI는 자유자재로 휘어지는 차세대 배터리를 통해 기존 IT 모바일 기기 중심이던 소형 배터리 시장을 Non-IT 신규 어플리케이션으로 확대하고 있는 것이다.

삼성SDI가 차세대 배터리 기술 개발을 중요하게 생각하는 이유는 스마트폰 등 IT 모바일 기기 시장은 정체하는 반면 셀프인테리어와 전기 자전거 등이 소비 트렌드로 떠오르면서 관련 시장이 커지고 있기 때문이다.

사물인터넷(IoT) 시대와 웨어러블 디바이스 확대도 삼성SDI가 플렉서블 배터리 기술 향상에 힘을 쏟는 이유다.

삼성SDI 관계자는 “급격하게 변화하는 시장에 선제적으로 대응하기 위해 고에너지 밀도, 웨어러블 애플리케이션용 배터리 등 차세대 배터리 개발과 높은 성장세가 예상되는 중국 및 신흥국 시장 공략을 통해 글로벌 1위 기업의 리더십을 유지할 것”이라고 말했다.

임주희 기자 ljh@