LG화학, 전기차 이어 노트북에도 코발트 비중 낮춘 배터리 공급 확대

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입력 2018.08.27 15:59
LG화학이 전기차에 이어 노트북용 배터리에도 코발트 비중을 낮춘 제품을 확대 공급한다.

LG화학은 에너지 밀도를 높이는 신기술을 적용해 배터리 양극재 내 코발트 함량을 기존 제품과 비교해 70% 이상 줄인 노트북용 저코발트 배터리 판매 비중을 대폭 확대한다고 27일 밝혔다.

LG화학 노트북용 저코발트 배터리. / LG화학 제공
기존 IT 기기용 배터리의 경우 코발트 함량이 100%인 리튬코발트산화물(LCO) 배터리를 주로 탑재했다. 2017년 기준으로 배터리에 사용된 코발트는 5만톤(t)으로, 이 중 스마트폰이나 노트북과 같은 IT 기기 배터리에 사용된 양은 3만t에 달한다.

문제는 코발트가 배터리 원재료 중 수급이 가장 까다롭다는 점이다.

실제 코발트는 배터리 원재료 중 원가 비중이 가장 높은 광물로, 2016년 2만~3만달러(2230만~3340만원) 수준이던 가격이 올해 3월 t당 9만5500달러(1억640만원)까지 치솟을 정도로 가격 변동성이 매우 높다. 특히 코발트 주요 산지인 콩고민주공화국의 내전, 광업법 분쟁 등 공급이 원활하지 못할 위험 요소도 많다.

저코발트 배터리는 삼성분계로 불리는 니켈·코발트·망간(NCM) 배터리로, 코발트 함량이 기존 제품과 비교해 20~30%에 불과하다.

LG화학은 이를 위해 높은 압력에도 입자가 변형되지 않게 해 동일 부피에 더 많은 원재료를 넣을 수 있는 NCM 양극재를 개발했다. 또 NCM 양극재 충·방전 효율을 개선하고, NCM 배터리 사용 전압 범위를 기존 4.2볼트(V) 수준에서 4.35V까지 높여 에너지 밀도를 기존 LCO 배터리와 근접한 수준으로 올렸다.

LG화학은 현재 10% 수준의 저코발트 배터리 판매 비중을 내년 40%까지 올리고, 2020년에는 60%까지 확대한다는 목표다.

한편, LG화학은 소형전지 사업에서 2020년까지 양극재의 코발트 함량이 5% 이하이면서 니켈 함량이 90%에 달하는 ‘하이 니켈' 배터리를 양산한다는 방침이다.

니켈 함량을 높이면 배터리의 에너지 밀도가 높아지지만, 니켈은 화학적 활성도가 높아 함량이 높아질수록 안정성이 떨어진다는 점이 단점이다. LG화학은 니켈 함량을 높이면서도 안정성을 확보해 스마트폰 등 상면 공간을 적게 차지하는 것이 중요한 소형 기기를 위한 하이 니켈 배터리를 양산하겠다는 계획이다.

김종현 LG화학 전지사업본부장은 "향후 배터리 내 코발트 함량을 더욱 줄여 다양한 IT 기기에 적용할 계획이다"라며 "전지 사업 전반적으로 코발트 사용량 저감에 기여하겠다"고 말했다.


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