LG화학, ‘저 코발트 배터리’로 노트북 시장 공략
LG화학, ‘저 코발트 배터리’로 노트북 시장 공략
  • 조강희 기자
  • 승인 2018.09.03 11:04
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신기술 적용 에너지 밀도 높이고
코발트 함량은 70% 이상 줄여
’20년 판매 60%까지 확대 목표
LG화학의 노트북용 低 코발트 배터리
LG화학의 노트북용 低 코발트 배터리

[한국에너지신문] LG화학이 전기차에 이어 노트북용 배터리에도 저 코발트 제품을 판매 비중을 대폭 확대한다.

이 회사는 에너지 밀도를 높이는 신기술을 적용해 양극재 내 코발트 함량을 기존 제품 대비 70% 이상 줄인 노트북용 저 코발트 배터리를 개발해 생산하고 있다.

현재 판매 비중은 10%이지만, 내년까지 40%로 올리고 2020년에는 60%까지 확대할 방침이다.

양극재는 음극재, 분리막, 전해액과 함께 배터리의 구성요소 중 하나지만, 원가에서 차지하는 비중은 35~40%로 가장 높다.

2017년 기준 배터리에 사용된 코발트는 약 5만 톤이며, 그중 노트북, 스마트폰과 같은 IT 기기 배터리에 사용된 양이 60%인 3만 톤에 달한다. 같은 기간 전기차 배터리에 사용된 양보다 훨씬 많다.

IT 기기용 배터리에는 코발트 함량이 100%인 ‘리튬코발트산화물(LCO) 배터리’가 주로 적용됐다. 작은 공간에 최대한의 전기 에너지를 충전하는 것이 중요했기 때문에 물질 자체의 밀도를 줄이기가 어려워 이를 적용했던 것.

‘저 코발트 배터리’는 삼원계로 불리는 ‘니켈코발트망간(NCM) 배터리’로 코발트 함량이 기존 제품에 비하면 20~30%에 불과하다. 특히 제품의 장점을 살리면서 코발트 함량은 대폭 낮추는 신기술을 적용했다.

이 회사는 높은 압력에도 입자가 변형되지 않게 해 같은 부피에 더 많은 원재료를 넣을 수 있는 NCM 양극재를 개발했다.

이 양극재의 충방전 효율을 개선하고 배터리의 사용 전압 범위를 최고 4.2V 수준에서 4.35V까지 높여 에너지 밀도를 기존 리튬코발트산화물 배터리와 근접한 수준으로 올렸다.

LG화학이 노트북에도 이를 적용하는 것은 코발트 사용량이 많은 IT 기기 배터리 분야에서도 코발트 사용량 비중을 줄이면 가격을 줄이고 공급을 안정적으로 할 수 있기 때문이다.

양극재의 소재 가운데에서도 코발트는 수급이 가장 까다롭고 배터리 원재료 가운데 원가 비중이 가장 높다. 가격 변동성도 크고, 특히 최근 들어 상승국면에 접어들었다.

2016년 2만~3만 달러 수준이던 코발트 값은 올해 3월 9만 5500달러까지 치솟았다. 주요 산지인 콩고민주공화국의 내전, 광업법 분쟁 등으로 공급이 원활하지 못할 위험 요소가 있다.

LG화학은 2020년까지 양극재의 코발트 함량이 5% 이하이면서 니켈 함량이 90%에 달하는 ‘하이-니켈 소형 배터리’를 양산한다는 목표도 세웠다.

니켈 함량을 높이면 배터리의 에너지 밀도가 높아진다. 따라서 ‘하이-니켈’ 배터리는 노트북보다 배터리를 위한 공간이 작아 더 높은 에너지 성능이 요구되는 스마트폰까지 적용할 수 있다.

김종현 전지사업본부장은 “향후 코발트 함량을 더욱 줄여 다양한 IT 기기에 적용하겠다”며 “전지 산업의 코발트 사용량 저감에 크게 기여할 것”이라고 말했다. 


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