LG화학, 코발트 함량 70% 줄인 배터리로 노트북 시장 공략

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LG화학 노트북용 저(低) 코발트 배터리. (사진=LG화학)
<LG화학 노트북용 저(低) 코발트 배터리. (사진=LG화학)>

LG화학이 전기차에 이어 노트북용 배터리에도 저 코발트 양극재 기술을 적용한다.

LG화학은 에너지 밀도를 높이는 신기술로 양극재 내 코발트 함량을 기존 제품 대비 70% 이상 줄인 노트북용 '저 코발트 배터리'를 개발해 공급했다고 27일 밝혔다. 현재 10% 수준인 저 코발트 배터리 판매 비중을 내년 40%로 높이고, 2020년에는 60%까지 확대한다.

기존 IT기기용 배터리에는 코발트 함량이 100%인 'LCO(리튬코발트산화물) 배터리'가 주로 적용됐다. 저 코발트 배터리는 삼성분계로 불리는 'NCM(니켈코발트망간) 배터리'로 코발트 함량이 기존 제품 대비 20~30%에 불과하다.

LG화학이 노트북에도 저 코발트 배터리 판매 확대에 나선 것은 배터리 원재료 중 수급이 가장 까다로운 코발트 비중을 줄여 고객에게 가격과 공급 안정성을 제공할 수 있기 때문이다.

코발트는 배터리 원재료 중 원가 비중이 가장 높은 광물로 2016년 2만~3만달러 수준이던 가격이 올해 3월 톤당 9만5500달러까지 치솟을 정도로 가격 변동성이 매우 높다. 코발트 주요 산지인 콩고민주공화국 내 내전과 광업법 분쟁 등 공급 안정성에 위험 요소도 많다.

지난해 기준 배터리에 사용된 코발트는 약 5만톤으로, 이 중 노트북과 스마트폰과 같은 IT기기 배터리에 사용된 양은 총 3만톤에 달해 같은 기간 전기차 배터리에 사용된 양보다 많았다.

LG화학이 개발한 노트북용 저 코발트 배터리는 기존 제품의 장점을 살리면서 코발트 함량은 대폭 낮추는 신기술이 적용됐다. 노트북 등 IT제품에 LCO 배터리가 주로 쓰인 이유는 물질 자체 밀도가 높아 동일한 부피에 가장 많은 전기에너지를 담을 수 있기 때문이다. LG화학은 독자적인 공정 기술과 노하우를 바탕으로 높은 압력에도 입자가 변형되지 않아 동일 부피에 더 많은 원재료를 넣을 수 있는 NCM 양극재를 개발했다. NCM 양극재 충방전 효율을 개선하고 사용 전압 범위를 최고 4.2V 수준에서 4.35V까지 높여 에너지 밀도를 기존 LCO 배터리와 근접한 수준으로 올렸다.

이 같은 기술력을 바탕으로 소형전지 사업에서 2020년까지 양극재의 코발트 함량이 5% 이하이면서 니켈 함량이 90%에 달하는 '하이니켈(High-Nickel) 배터리'도 양산하겠다는 목표를 세웠다. 니켈 함량을 높이면 배터리 에너지 밀도가 높아진다. '하이니켈' 배터리는 노트북보다 배터리를 위한 공간이 작아 더 높은 에너지 밀도가 요구되는 스마트폰에도 적용될 수 있을 것으로 회사는 내다보고 있다.

김종현 LG화학 전지사업본부장은 “향후 배터리 내 코발트 함량을 더욱 줄여 다양한 IT기기에 적용하겠다”며 “전지 산업 전반적으로 코발트 사용량 저감에 크게 기여할 것”이라고 말했다.

정현정 배터리/부품 전문기자 iam@etnews.com