SM그룹의 제조부문 계열사 에스엠벡셀은 9일 미국 소재 글로벌 자동차 기업과 협업해 프로젝트를 진행하고 있다고 밝혔다.

이 프로젝트는 차세대 양극 소재인 LMR(Lithium Manganese Rich)을 적용한 원통형 이차전지의 설계·제작·평가 기술을 확보하기 위해 마련됐다. 에스엠벡셀은 이를 통해 신규 소재의 성능을 체계적으로 검증할 수 있는 평가 체계를 구축한다.

이번 프로젝트는 LMR을 실제 전지에 적용해 성능과 적용 가능성을 검증하는 방식으로 진행된다. 미국 소재 글로벌 자동차 기업은 LMR 특성을 고려한 원통형 전지 설계를 맡는다. 화성공정 조건 최적화와 소재 변경에 따른 전지 성능 변화 분석 등도 담당한다.

에스엠벡셀은 양극·음극 전극 설계 조건 검토를 비롯해 전극 제조, 준양산 전지 조립라인 적용 및 생산을 수행한다. 초기 충·방전 및 전기화학적 특성 평가, 신규 소재 관련 데이터 축적 및 평가 기준 정립 등도 진행한다.

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.

양사는 '소재 개발→전지 설계→전지 제작→성능평가→결과 분석→설계 개선'으로 이어지는 협업 체계를 구축했다. 이를 통해 실제 셀에서 용량·출력·수명·안정성 등 주요 성능을 종합적으로 검증할 수 있는 개발 프로세스를 마련했다.

최근 전기차 업계는 주행거리 향상과 배터리 시스템의 에너지 효율 개선을 위해 차세대 양극 소재 개발을 활발히 추진하고 있다. LMR은 소재의 구성과 설계에 따라 기존 고니켈계 양극 소재 대비 높은 에너지밀도를 구현할 수 있는 차세대 소재다. 글로벌 완성차 및 배터리 업계는 실제 전지 적용을 위한 연구개발을 이어가고 있다.

에스엠벡셀은 이번 프로젝트를 통해 LMR 특성에 따른 전극 설계, 제조공정 조건 설정, 전지 제작 및 성능평가를 연계하는 전주기 개발 역량을 한층 강화했다. 특히 소재별 전지 성능 데이터와 평가 기준을 지속적으로 축적해 향후 신규 소재 개발 과정에서 평가 기간을 단축하고 시행착오를 줄일 계획이다.

이번에 확보한 평가 기술은 다양한 소재에 활용할 수 있다. 고니켈계 양극재와 LFP·LMFP 등 양극 소재는 물론 실리콘계 음극재, 전해액 및 첨가제 등 신규 배터리 소재의 실제 전지 적용성 검증이 가능하다. 에스엠벡셀은 향후 고객사 요구에 따라 다양한 크기와 사양의 원통형 전지 플랫폼으로 적용 범위를 넓혀간다.

중장기적으로는 축적된 소재 특성 및 전지 평가 데이터를 기반으로 배터리 소재 데이터베이스를 구축하고, 이를 인공지능(AI) 기반 소재·전지 성능 예측 기술과 연계해 데이터 기반 배터리 개발 플랫폼으로 고도화할 예정이다.

최세환 에스엠벡셀 배터리사업부문 대표이사는 "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"고 말했다.

그는 "향후 다양한 차세대 배터리 소재의 실제 전지 적용과 성능 검증 역량을 강화하고, 글로벌 완성차·배터리·소재 기업과의 기술 협력을 확대해 나갈 것"이라고 덧붙였다.