[Battery+] 땅콩버터 젤리 기술로 전기차 20분 충전 가능

2019년형 Porsche Taycan 모델은 당시 다른 전기 자동차보다 거의 두 배 빠른 20~30분 만에 0%에서 100%까지 급속 충전을 지원하여 처음 출시되었을 때 세계를 놀라게 했습니다.

이 놀라운 성능 뒤에는 땅콩 버터와 젤리 샌드위치를 ​​만드는 것과 유사한 두 가지 혁신적인 LG 에너지 솔루션 전기 배터리 제조 기술이 있습니다.

한국 배터리 대기업은 이제이 두 기술을 프리미엄 모델뿐만 아니라 중저가 모델에도 적용하여 운전자의 전기 자동차 전환을 가로막는 주요 장애물 중 하나인 불충분한 충전 인프라를 해결하는 것을 목표로 하고 있습니다.

첫 번째 기술은 이중층 코팅이라고 합니다. 내부 전기 자동차 배터리, 양극과 음극은 PB&J 샌드위치를 ​​만들기 위해 쌓인 빵 조각처럼 층으로 쌓여 있습니다.

빵 한 조각에 땅콩 버터와 젤리를 섞은 것처럼 흑연과 실리콘 슬러리를 펴서 아래쪽에 코팅합니다.

대신 LG에너지솔루션은 식빵 아랫면에 땅콩버터를, 윗면에 젤리를 붙이듯 두 종류의 반죽을 따로 떼어 붙인다.

“이중 코팅 기술은 두 종류의 재료를 선택적으로, 따로따로 동시에 붙일 수 있어 배터리 기능을 향상시키고 배터리 내부 저항을 줄여 충전 시간을 단축할 수 있다. 이 기술을 세계 최초로 적용한 후 2018년부터 LG에너지솔루션이 전기차 배터리를 대부분 사용하고 있다”고 말했다.

또 전기차 배터리용 PB&J 레시피를 도입한 것도 LG에너지솔루션이었다. 2019년에는 업계 최초로 흑연만으로 만들어진 네거티브에 실리콘을 추가했다.

흑연은 연필 내부에 들어가는 검은색 탄소 소재입니다. 마이너스 측면에서 흑연은 배터리에 안정성을 제공합니다. 그러나 흑연은 저항이 높아 충전 과정이 느려집니다.

LG 에너지 솔루션은 불완전한 면 내부의 흑연에 소량의 실리콘을 첨가하여 전도성을 크게 향상시켰습니다. 실리콘과 흑연을 혼합하면 배터리가 더욱 강력해집니다. 실리콘 입자 1개는 리튬 이온 4개를 흡수할 수 있는 반면 흑연 6개 분자는 리튬 이온 1개만 수용할 수 있기 때문입니다.

회사 관계자는 “실리콘을 넣으면 리튬 이온이 더 많이 유입돼 배터리가 부풀어 오를 수 있다”며 “LG에너지솔루션은 탄소나노튜브라는 도전제를 첨가해 이를 해결했다”고 말했다.

LG에너지솔루션의 선진화에 이어 삼성SDI와 SK온도 전기차 배터리에 PB&J 기술을 적용하고 있는 것으로 알려졌다.