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요즘 전기 자동차 배터리 폭발이 큰 문제가 되고 있습니다. 이러한 문제 속에서 국내 자동차 배터리 제조사들은 어떤 행보를 보이고 있는지에 대해 알아 보려 합니다. 국내 자동차 배터리 제조사들은 삼원계 배터리를 중심으로 안전성과 품질을 최우선으로 하고 있습니다. 최근에는 더욱 진보된 기술을 적용하여 전기차 배터리의 안전성을 높이는 데 주력하고 있습니다. 이 글에서는 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온의 주요 기술과 노력에 대해 살펴보고, 전고체 배터리와 같은 미래 기술에 대한 전망을 분석합니다.
LG에너지솔루션은 2004년 세계 최초로 세라믹이 코팅된 안전성 강화 분리막(SRS)을 개발하여 양산에 성공했습니다. 이 기술은 배터리 셀의 안전성을 크게 향상시켰으며, 현재까지도 중요한 기술로 자리잡고 있습니다. 세라믹 코팅 분리막은 배터리 내부 단락을 방지하고, 고온에서의 안정성을 높여 배터리의 수명을 연장시키는 효과가 있습니다.
하반기 양산을 시작하는 원통형 46-시리즈에는 배터리 내부의 폭발 에너지를 외부로 빠르게 배출해 셀의 저항을 줄이고 연쇄 발화를 막는 디렉셔널 벤팅 기술이 적용됩니다. 이 기술은 배터리의 안전성을 한층 더 강화합니다. 특히, 전기차 사고 시 발생할 수 있는 화재 위험을 최소화하여 사용자 안전을 보장합니다.
LG에너지솔루션의 BMS는 전기차의 전류, 전압, 온도 등의 데이터를 활용해 배터리의 불량을 사전에 예측합니다. 또한, 셀 내부 온도 측정 기술을 고도화하기 위해 미국 반도체 업체 ADI와 협약을 체결하여 안전성을 높였습니다. 이는 배터리 성능을 실시간으로 모니터링하여 최적의 상태를 유지하게 함으로써, 전기차의 주행거리와 효율성을 극대화합니다.
삼성SDI는 알루미늄을 외장으로 사용하여 외부 충격과 열에 강한 각형 배터리를 주력으로 생산합니다. 이는 배터리의 내구성을 크게 향상시킵니다. 알루미늄 외장은 배터리 내부에서 발생할 수 있는 열을 효과적으로 방출하여, 과열로 인한 사고를 예방합니다.
삼성SDI의 각형 배터리에는 가스 배출 특수 장치가 적용되어 있습니다. 배터리 내부에서 발생한 가스를 배출하여 이상 상황 발생 시 안전을 보장합니다. 이 장치는 배터리 내부 압력을 조절하여, 가스 폭발 위험을 최소화하며, 안전성을 크게 향상시킵니다.
과충전 방지 장치는 배터리에 이상이 생기면 에너지 흐름을 단절시키며, 단락 차단 장치는 특정 전류가 흐르게 되면 회로를 끊어 전류 흐름을 차단합니다. 이러한 장치들은 배터리의 안전성을 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 이 기술들은 배터리 사용 중 발생할 수 있는 다양한 위험을 사전에 방지하여, 사용자 안전을 보장합니다.
SK온은 분리막을 지그재그 형태로 쌓아 올리는 Z-폴딩 공법을 도입하여 배터리 셀이 받는 스트레스를 최소화하고, 양극과 음극의 접촉 가능성을 차단하여 화재 발생 위험을 낮추고 있습니다. 이 공법은 배터리의 안정성을 높이는 동시에, 생산 효율성을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.
SK온은 배터리 내부 가스의 원활한 배출을 돕는 기술을 상용화 준비 중입니다. 이는 배터리의 안전성을 더욱 높일 수 있는 중요한 기술입니다. 배터리 내부 압력을 효과적으로 관리하여, 가스 폭발 및 화재 위험을 최소화하는 데 중요한 역할을 합니다.
전고체 배터리는 전해질을 액체에서 고체로 대체한 것으로, 화재 위험이 낮은 것으로 알려져 있습니다. 하지만 아직 충분한 성능을 내기 어려운 상황입니다. 전고체 배터리는 액체 전해질 대비 안전한 것은 확실하지만 아직 충분한 성능을 내기 쉽지 않은 상황이라고 합니다. 이는 전고체 배터리가 상용화되기 위해서는 더 많은 연구와 기술 개발이 필요함을 의미합니다.
따라서 현재 배터리 시스템에서 안전성을 높이려는 노력이 더 중요해 보입니다. 분리막의 세라믹 코팅을 통한 안전성 강화 외에도 열에 강한 새로운 소재 개발이나 배터리 내부 전류를 자동으로 차단하는 적극적인 장치 도입이 필요합니다. 이러한 기술적 개선은 현재 배터리의 성능과 안전성을 동시에 향상시킬 수 있는 중요한 요소라고 할 수 있습니다.
국내 배터리 제조사들은 안전성과 품질을 최우선으로 삼아 다양한 기술과 노력을 기울이고 있습니다. LG에너지솔루션의 세라믹 코팅 분리막과 디렉셔널 벤팅 기술, 삼성SDI의 알루미늄 외장 각형 배터리와 가스 배출 특수 장치, SK온의 Z-폴딩 공법 등은 배터리의 안전성을 크게 향상시키고 있습니다. 앞으로도 이러한 기술적 진보를 통해 배터리의 안전성을 더욱 강화하는 것이 중요합니다. 배터리 산업의 지속적인 발전과 혁신은 사용자 안전과 성능 향상을 동시에 달성할 수 있는 길을 열어줄 것입니다.