'갤노트7' 발화에 '전고체 리튬 배터리' 개발 가속도

[양태훈기자] 삼성전자가 리튬 폴리머 배터리 발화로 '갤럭시노트7(이하 갤노트7)'이 단종되면서, 이보다 폭발 위험이 낮은 '전고체 리튬 폴리머 배터리' 개발에 가속도가 붙을 전망이다.

미국 소비자제품안전위원회(CPSC) 등 국제인증기관을 통한 갤노트7 배터리 발화의 원인규명이 이뤄진 것은 아니지만, 앞서 삼성전자가 발화요인으로 '리튬 이온 배터리'를 언급했기 때문이다.

실제 특허청에 따르면 최근 10년간(2006년~2015년) '고체전해질 리튬 배터리(전고체 리튬 배터리)' 관련 국제출원(PCT)은 증가 추세를 이어온 것으로 나타났다.

지난 2006년 4건이던 국제출원은 2009년 13건, 2011년 25건, 2014년 28건, 2015년 50건으로 늘어났다.

특허청은 "폭발이나 화재 위험이 적은 고체전해질 2차전지(리튬 배터리) 관련 기술개발이 활발히 진행, 국내 기업들의 특허출원이 증가될 것으로 기대한다'며, "현재 2차전지는 소형전지를 뛰어 넘어 전기자동차용 전원, 중·대형 에너지 저장 장치 등으로 분야를 확장하고 있다"고 현황을 전했다.

전고체 리튬 배터리는 고체를 리튬 이온의 이동경로인 전해질로 사용, 배터리에 구멍이 뚫리거나 구겨져도 화재 등의 위험 없이 정상적인 작동이 가능한 게 특징이다.

양극의 활물질로 리튬코발트산화물이나 리튬망간을, 음극의 활물질로 탄소(카본)를 사용, 유기액체전해질을 활용해 누액이나 발화, 폭발 등의 위험성을 갖고 있는 리튬 이온 배터리의 단점을 극복한 것.

더불어 전고체 리튬 배터리는 유기액체전해질을 사용하지 않는 덕에 두께를 신용카드 수준(1mm)까지 초박막 형태로 줄일 수 있고, 다수의 전극을 여러 겹으로 쌓아 여러 개의 배터리를 하나로 구현하는 등 기존 대비 고용량 확보에도 유리하다.

현재 삼성SDI는 전고체 리튬 배터리 상용 기술 개발 확보에 주력하고 있다.

2012년 안전과 용량, 두께와 관련된 핵심 기술을 확보한데 이어 2013년 전고체 리튬 배터리를 공개, 지난해에는 리튬 이온 배터리 수준의 성능 구현을 목표로 개발을 진행해 왔다,

이에 관련 업계에서는 삼성SDI가 이르면 오는 2018년께 전고체 리튬 배터리 상용화에 돌입할 것으로 예상하고 있다.

업계 한 관계자는 "삼성SDI가 경쟁사 대비 더 많은 전고체 리튬 배터리 관련 특허를 출원하는 등 상용화에 총력을 기울이고 있다"며, "갤노트7 여파에 따른 위기극복을 위해 전고체 리튬 배터리 상용시기를 앞당길 것으로 보인다"고 전했다.