접고 구부리는 등 다양한 형태로 변형가능한 미래형 2차전지 배터리 개발 경쟁이 가속화되고 있다. LG화학과 삼성SDI 등 한국의 2차전지 업체가 제품 개발을 주도하고 있는 가운데 노키아도 접을 수 있는 배터리 패킹(Packing) 기술을 연구하는 등 미래형 배터리 연구가 정보기술(IT)기기 업체까지 확산되는 양상이다.
11일 업계의 한 관계자는 “휘어지거나(Flexibale), 접을 수 있는(foldable) 배터리를 디스플레이 기술과 함께 IT기기 디자인의 혁신을 좌우할 핵심 분야로 꼽히고 있다”면서 “이에 2차전지 업체는 물론 다양한 분야의 기업들이 IT시장의 주도권을 쥐기 위해 관련 기술 개발에 적극 나고 있다”고 전했다.
‘미래형 배터리 전쟁’은 LG화학과 삼성SDI의 각축 속에 노키아가 추격하는 모양새다. 노키아는 원하는 형태로 접거나 휠 수 있는 폴더블 배터리 패키지 기술 특허를 올해 상반기에 신청하고 관련 기술 개발 작업을 진행하고 있다. 이 기술은 배터리가 아닌 ‘배터리 패키징’ 기술로 얇은 두께의 배터리 여러개를 이용해 접을 수 있도록 만든 구조다. 셀이 담겨져 있는 얇은 주머니가 여러 개 이어져있어 그 사이의 틈을 종이 접듯 접을 수 있는 형태다. 이 기술을 활용할 경우 휴대폰 등 IT 기기를 접거나 얇게 만들 수 있을 것으로 보인다. 업계 관계자는 “노키아는 직접 2차전지 셀을 만들지는 못하는 만큼 배터리 팩 기술을 통해 플렉서블 트렌드에 대응하려는 전략”이라며 “웨어러블 기기 시대를 대비하기 위한 준비로 보인다”고 말했다.
현재 미래형 배터리 분야에서 가장 앞서 있는 업체는 LG화학과 삼성SDI다. 두 회사는 현재 배터리 자체로 휘거나 구부릴 수 있는 제품을 이미 일부 상용화했다. LG화학의 경우 곡선 형태 IT기기에 들어갈 수 있는 커브드(curved battery)를 양산해 LG전자에 공급하고 있다. 이는 양극재와 음극재를 층층히 쌓은 뒤 접는 방식으로 만들어져 휘어져 있으면서도 내부 소재에 물리적 스트레스가 적어 수명이 길다는 장점이 있다. 스마트폰은 물론 스마크 시계, 스마트 안경 등 곡면이 필요한 기기에 적합하는 것이 회사측 설명이다.
LG화학은 이와 더불어 전선형태의 케이블 배터리(cable battery) 개발을 마쳤다. LG화학 관계자는 “구부리고 감고 매듭을 묶어도 성능에 이상이 없어 웨어러블 기기에 최적화됐다”며 “IT기기 성장 속도에 맞춰 수년내 양산을 시작할 계획”이라고 말했다.
삼성SDI도 최근 구부릴 수 있는 것은 물론 구멍이 뚫려도 폭발하지 않는 전고체 배터리를 공개했다. 이 제품은 리튬이온 이동의 매개체 역할을 하는 전해질을 고체로 만들어 외부 충격에도 터지지 않는 점이 장점이다. 아울러 전고체를 얇고 휘어진 형태로 가공하면 배터리극 곡선형으로도 만들 수 있다. 삼성SDI관계자는 “안전성, 용량, 두께를 모두 해결할 수 있어 상용화 될 경우 말거나 접을 수 있는 단계까지 적용할 수 있다”며 “내년까지 이를 중대형 배터리에 적용할 수 있는 성능을 확보할 계획”이라고 말했다.
이관수 흥국증권 연구위원은 “최근 삼성전자가 주최한 애널리스트데이에서 보여진 것처럼 디스플레이와 기판 기술은 어느정도 접거나 구부리는 시대에 준비가 된 상태로, 배터리 기술이 IT디자인 혁신의 열쇠가 될 것”이라고 평가했다. 그는 다만 “구부릴 수 있다하더라도 기존 제품 만큼의 용량과 안전성을 확보하지 못한다면 초기 이슈 선점에는 성공하겠지만 시장에서 호응을 받지는 못할 것”이라고 지적했다.
표/미래형 배터리 기술 개발 현황
LG화학 전선형 케이블 배터리 양산 준비 중, 커브드 배터리 외부 공급 중
삼성SDI 전고체 배터리 양산 준비 중, 내년 중대형배터리에 적용
노키아 폴딩형 배터리 팩 기술 특허 출원, 제품 개발 중
