전기차 배터리 업계가 잇따른 전기차 화재 이슈에서 벗어나기 위해 안간힘을 쓴다. 리튬이온 배터리 생산을 위한 소재부터 셀 제조 과정까지 화재 발생 가능성을 미연에 방지할 수 있는 기술 도입에 적극적으로 나선다.
7일 입자분석 전문 정밀 광학기기 생산기업 싸이젠텍에 따르면, 배터리 소재를 만드는 A기업은 양극재 생산 라인에 입자를 연속으로 측정할 수 있는 기기를 10대 이상 도입한 것으로 알려졌다.
전기차 배터리 제조 시 최종제품의 직전단계 공정(고농도 액상화 공정)에서는 원료가 고농도 액상 슬러리의 형태를 띈다. 많은 기업이 입자 분석 과정에서 광학 분석법에 의존한다.
박용재 싸이젠텍 대표는 "광학 분석법에서는 극소량의 시료를 채취·분석하지만, 원 고농도 상태(최종제품 직전단계)의 입도를 왜곡없이 분석하기 어려워 입도 상태를 대표성 있게 파악할 수 없다"며 "초음파를 이용해 고농도 액상 상태의 원료를 희석없이 직접 정밀하게 분석하는 제품이 필요하다"고 말했다.
배터리 업계에서는 A기업 도입한 입자 분석 기술이 배터리 화재 가능성을 차단하는 모멘텀이 될 것으로 기대한다.
박 대표에 따르면 양극재와 음극재 입자는 시간을 두고 자연스럽게 순환돼야 하는데, 한쪽 입자 크기가 불균형할 경우 응집이 생겨 화재 등 예기치 않은 문제가 발생할 수 있다. 배터리가 최대 성능을 발휘할 수 있는 양극과 음극 크기와 영역이 정해져 있는 만큼 입자의 움직임을 실시간으로 파악해야 하는 이유다.
싸이젠텍의 배터리 원료 분석 기기는 마이크로미터 단위의 원료 크기·형상·이물을 분석해 생산원료의 입자상태를 실시간으로 파악할 수 있도록 해준다. 전기차 성능과 안정성을 좌우하는 기술이다. 또 전기차 배터리 충전에 걸리는 시간과 1회 완충시 주행가능거리·비용 등을 결정할 수 있다.
A 기업에 이어 이 회사 자회사인 B 기업도 배터리 셀 생산단계에서 원료 분석 기기 도입을 검토 중이다. 도입이 이뤄지면 핵심 소재인 양극재 생산부터 배터리 셀 생산 단계까지 연속적으로 입자 분석이 가능해 배터리 안정성 개선과 신뢰성을 확보할 것으로 기대된다.
반면 경쟁사인 C 기업은 극소량의 시료를 채취·분석하는 광학 분석을 유지할 것으로 보인다. 양극재를 계열사가 아닌 에코프로비엠, 엘앤에프 등에서 공급받기에 소재 단계에서 자체적인 입자 분석이 불가능하기 때문에 배터리 셀 생산 단계에서도 도입에 시큰둥한 반응을 보이는 것이다.
배터리 업계 관계자는 "연속 입자 분석은 배터리 결함 원인이 사용자 실수인지, 제조사 또는 소재 공급사의 원료 때문인지를 신속하게 파악할 수 있는 장점이 있다"며 "배터리 생산량이 늘어나고 안전 문제가 대두될 수록 현장에서 입자 연속분석 자동화가 요구되는데, 이를 도입하지 않으면 리스크를 안고갈 수밖에 없다"고 설명했다.
이광영 기자 gwang0e@chosunbiz.com