플렉시블 2차전지 원천기술 개발

플렉시블(두루말 수 있는) 2차전지의 문제점을 지적돼온 구부림에 의한 단락 밍 성능 저하를 극복할 수 있는 원천기술이 개발됐다.

플렉시블 2차전지 시장은 오는 2015년 경에는 200억달러(23조원)에 이를 전망이어서 국내 2차전지 업체들의 선전이 예상된다.

울산과기대 ‘차세대 전지기술 융합연구단’(총괄책임자 조재필 에너지공학부 교수)은 최근 차세대 플렉시블 전지의 극판을 일정한 형태를 가진 3차원으로 구현, 단락이나 합선 문제 등을 해결했다고 16일 밝혔다.

현재 상용화되고 있는 2차전지의 극판은 단순히 양극 또는 음극 물질과 폴리머접착제, 그리고 카본(탄소)을 점도가 높은 시럽형태로 만들어 일정한 두께로 집전체(알루미늄이나 구리 포일) 위에 도포해왔다.

이 기술을 플렉시블 전지에 적용할 경우 구부림과 접힘으로 인한 수명이 저하되고 단락(끊어짐)현상이 발생하는 단점이 발행했다. 차세대 전지기술융합연구단은 3차원(벌집모양)으로 양극 또는 음극 물질을 만든 후 프린팅 공정을 이용해 집전체위에 구현했다. 또한 극판에서 기공의 간격을 일정하게 조절해 고속으로 충·방전을 할 수 있도록 했다.

플렉시블 초박형 전지는 아직까지 상용화되지 못했지만 플렉시블 디스플레이 발전에 따라 휴대폰, 스마트카드, 입는 PC, 노트북 PC 등에서 필수 기술로 부상하고 있다. 조 교수는 “3차원 극판 기술을 이용한 2차전지는 접거나 완전히 형태를 망가뜨려도 단락이나 전지 성능 저하가 없다”며 “협력 기업인 LG화학과 상용화 연구를 진행, 오는 2013년에 시제품을 출시할 예정”이라고 말했다.

이번 3차원 극판에 활용된 기술은 지난 10월 세계적인 재료 분야 권위지인 ‘어드밴스트 머터리얼’에 온라인 속보판에 게재됐다. 울산과기대는 국내에 2건의 특허 출원을 완료하고 현재 국제특허 출원을 LG화학과 공동으로 진행 중이다.

유형준기자 hjyoo@etnews.co.kr