전기차 열폭주 막는다...아이엠, 복합동박 상용화 속도

세계 1위 中소재기업과 제휴
2차전지 복합동박 개발 박차

아이엠의 진공증착 장비

2차전지 음극재용 소재 시장에 출사표를 던진 아이엠이 복합동박 상용화에 속도를 내고 있다. 경기 화성시 마도공단과 경기 안산시 안산공단에 각각 장비를 구축하고, 올해 말 양산을 목표로 하고 있다. 복합동박은 전기차 배터리의 열폭주를 막을 수 있는 소재로 알려져 있다.

13일 업계에 따르면 아이엠은 최근 중국 동박 전문기업 눠더구펀과 복합동박 관련 기술교류 협약(MOU)을 체결했다. 두 회사는 복합동박 상용화에 필요한 기술 협력과 함께 아이엠의 시제품을 중국 대형 2차전지 업체 셀 라인에 테스트하기로 합의했다.

눠더구펀은 4㎛ 크기의 극박 동박 제조 기술을 보유한 기업으로, 중국 상하이 증권시장에 상장된 중국 내 동박 시장 점유율 1위 업체다. 최근 생산능력 확대를 위한 대규모 투자에 나선 상황이다.

아이엠은 진공증착과 전해도금으로 구성된 ‘투스텝’ 방식으로 공정을 개발하고 있다. 중국에서 개발된 기술이 가진 기재와 동도금 간의 부착력과 주름 문제를 개선한 차별화된 기술력으로 공정 표준화와 기술 협업에 긍정적인 평가를 받고 있다고 회사 측은 설명했다.

현재 아이엠과 협력 중인 중국 동박 생산업체는 눠더구펀, 화촹 등이 있다. 두 회사 모두 세계 최대 2차전지 업체 CATL과 BYD가 직접 투자한 전지용 동박 주요 공급사다.

복합동박은 금속 동을 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP) 같은 저밀도 고분자 필름으로 대체한 것이다. 구리가 적게 들어가 저렴하고 무게가 가벼워 고용량·장수명 배터리 구현이 가능하다. 열폭주 위험을 낮춰 안전성도 높일 수 있다.

아이엠 관계자는 “PET 복합동박은 동일한 두께·면적의 동박 대비 60% 이상 가볍고, 배터리 에너지 밀도는 10% 향상된 성능을 보인다”며 “수율이 안정화될 경우 원가는 63% 정도 낮추고, 배터리 열폭주 우려를 해결해 배터리 수명을 늘릴 수 있다는 것도 강점”이라고 설명했다.

중국은 복합 집전체 연구 개발 수준이 가장 앞서 있는 국가로 평가된다. 양극에 사용되는 복합알루미늄박의 경우 이미 전기차(EV)용 배터리 시장에 진입한 상태다. 음극용 복합동박은 현재 각기 다른 생산 방식을 통일하는 등 생산 표준화 작업이 진행 중이다.

회사 관계자는 “기술적 검토가 앞서있는 중국 제조사와 협력해 빠르게 설비와 시제품 인증을 받고, 생산표준 제정에 참여할 것”이라며 “기술력을 갖춘 기업과의 협력으로 본격적인 개화를 앞둔 복합동박 시장을 선도해 나가겠다”고 말했다.