“고니켈 넘어 LMR로”…에스엠벡셀, 美 완성차와 차세대 배터리 개발

준양산 라인서 설계·제작·성능평가 전 과정 수행

LFP·LMFP·실리콘계 음극재 등으로 평가 범위 확대

ⓒ에스엠벡셀

에스엠벡셀이 미국 글로벌 완성차 업체와 손잡고 차세대 양극 소재인 리튬망간리치(LMR)를 적용한 원통형 배터리 개발에 나섰다. 소재 평가에 그치지 않고 실제 셀을 제작해 용량과 출력, 수명, 안정성까지 검증하는 전주기 개발 체계를 구축했다.

SM그룹 제조부문 계열사 에스엠벡셀은 미국 소재 글로벌 자동차 기업과 LMR 원통형 이차전지의 설계·제작·평가 기술을 확보하고, 신규 소재의 성능을 검증하는 프로젝트를 진행하고 있다고 11일 밝혔다.

이번 프로젝트는 차세대 고에너지밀도 배터리 소재로 주목받는 LMR을 실제 전지에 적용해 성능과 상용화 가능성을 검증하는 것이 핵심이다. LMR은 소재 구성과 설계에 따라 기존 고니켈계 양극 소재보다 높은 에너지밀도를 구현할 수 있는 차세대 소재로 평가받는다.

에스엠벡셀은 자체 준양산 원통형 전지 생산라인을 활용해 전극 설계부터 전지 제작, 소재 특성에 맞춘 화성공정, 초기 성능 및 신뢰성 평가까지 전 과정을 실제 셀 단위로 수행한다.

미국 완성차 업체는 LMR 특성을 고려한 원통형 전지 설계와 화성공정 조건 최적화, 소재 변경에 따른 성능 변화 분석 등을 담당한다. 에스엠벡셀은 양극·음극 설계 조건 검토와 전극 제조, 준양산 전지 조립·생산, 초기 충·방전 및 전기화학적 특성 평가를 맡는다.

양사는 이를 통해 소재 개발에서 전지 설계·제작, 성능평가, 결과 분석, 설계 개선으로 이어지는 협업 체계를 마련했다. 실제 셀에서 용량과 출력, 수명, 안정성 등 주요 성능을 종합적으로 검증하고 관련 데이터와 평가 기준도 축적할 계획이다.

이번에 확보한 평가 기술은 LMR뿐 아니라 고니켈계 양극재와 리튬인산철(LFP), 리튬망간인산철(LMFP), 실리콘계 음극재, 전해액 및 첨가제 등 다양한 배터리 소재의 실제 전지 적용성 검증에도 활용할 수 있다. 고객사 요구에 따라 원통형 전지의 크기와 사양도 확대할 예정이다.

에스엠벡셀은 중장기적으로 축적된 소재 특성과 전지 평가 데이터를 기반으로 배터리 소재 데이터베이스를 구축한다. 이를 인공지능 기반 소재·전지 성능 예측 기술과 연계해 데이터 중심의 배터리 개발 플랫폼으로 고도화한다는 구상이다.

최세환 에스엠벡셀 배터리사업부문 대표는 “보유하고 있는 배터리 소재·전극·전지 설계 및 제조 기술을 글로벌 완성차 기업의 실제 개발 요구사항과 연계해 한 단계 고도화했다”며 “차세대 배터리 소재의 실제 전지 적용과 성능 검증 역량을 강화하고 글로벌 완성차·배터리·소재 기업과의 기술 협력을 확대하겠다”고 말했다.