에스엠벡셀, 美 글로벌 완성차와 차세대 LMR 배터리 개발 협력

SM그룹 제조부문 계열사 에스엠벡셀이 미국 소재 글로벌 자동차 기업과 차세대 양극 소재인 리튬망간리치(LMR)를 적용한 원통형 이차전지 개발을 진행하고 있다. 자체 준양산 생산라인에서 전극 설계부터 셀 제작·성능평가까지 수행하며 LMR뿐 아니라 다양한 차세대 배터리 소재의 실제 셀 적용성을 검증할 수 있는 평가 체계를 구축한다는 계획이다.

에스엠벡셀은 미국 소재 글로벌 자동차 기업과 협업해 LMR을 적용한 원통형 이차전지의 설계·제작·평가 기술을 확보하고 신규 소재의 성능을 검증하는 프로젝트를 진행하고 있다고 9일 밝혔다.

이번 프로젝트는 차세대 고에너지밀도 배터리 소재로 주목받는 LMR을 실제 전지에 적용해 성능과 적용 가능성을 검증하는 것이 핵심이다. 에스엠벡셀은 자체 준양산 원통형 전지 생산라인을 활용해 전극 설계부터 전지 제작, 소재 특성에 맞춘 포메이션(Formation), 초기 성능 및 신뢰성 평가까지 전 과정을 실제 셀 단위로 수행한다.

프로젝트에서 미국 소재 글로벌 자동차 기업은 LMR 특성을 고려한 원통형 전지 설계와 화성공정 조건 최적화, 소재 변경에 따른 전지 성능 변화 분석 등을 담당한다.

에스엠벡셀은 양극·음극 전극 설계 조건 검토를 비롯해 전극 제조, 준양산 전지 조립라인 적용 및 생산, 초기 충·방전 및 전기화학적 특성 평가, 신규 소재 관련 데이터 축적과 평가 기준 정립 등을 맡는다.

양사는 이를 기반으로 ‘소재 개발→전지 설계→전지 제작→성능평가→결과 분석→설계 개선’으로 이어지는 개발 체계를 구축했다. 소재 자체의 물성 평가에 그치지 않고 실제 셀에서 용량과 출력, 수명, 안정성 등 주요 성능을 종합적으로 검증하는 방식이다.

LMR은 소재 구성과 설계에 따라 기존 고니켈계 양극 소재보다 높은 에너지밀도를 구현할 수 있는 차세대 소재로 평가받는다. 전기차 업계에서는 주행거리 확대와 배터리 시스템의 에너지 효율 개선을 위해 LMR을 비롯한 차세대 양극 소재의 실제 전지 적용을 위한 연구개발이 진행되고 있다.

에스엠벡셀은 이번 프로젝트를 통해 LMR 특성에 따른 전극 설계와 제조공정 조건 설정, 전지 제작 및 성능평가를 연계하는 전주기 개발 역량을 강화한다는 계획이다. 소재별 전지 성능 데이터와 평가 기준을 축적해 신규 소재 개발 과정에서 평가 기간과 시행착오를 줄이는 데 활용할 방침이다.

확보한 평가 기술은 LMR 외 다른 배터리 소재에도 적용할 계획이다. 고니켈계 양극재와 리튬인산철(LFP), 리튬망간인산철(LMFP) 등 양극 소재를 비롯해 실리콘계 음극재, 전해액 및 첨가제 등의 실제 전지 적용성 검증에도 활용한다.

향후 고객사 요구에 따라 다양한 크기와 사양의 원통형 전지 플랫폼으로 적용 범위를 확대한다. 중장기적으로는 축적한 소재 특성과 전지 평가 데이터를 기반으로 배터리 소재 데이터베이스를 구축하고 AI 기반 소재·전지 성능 예측 기술과 연계해 데이터 기반 배터리 개발 플랫폼으로 고도화한다는 구상이다.

최세환 에스엠벡셀 배터리사업부문 대표는 “이번 프로젝트는 에스엠벡셀이 보유한 배터리 소재·전극·전지 설계 및 제조 기술을 글로벌 완성차 기업의 실제 개발 요구사항과 연계해 한 단계 고도화했다는 데 의미가 있다”며 “향후 다양한 차세대 배터리 소재의 실제 전지 적용과 성능 검증 역량을 강화하고 글로벌 완성차·배터리·소재 기업과의 기술 협력을 확대해 나갈 것”이라고 말했다.