[서울=뉴스핌] 김정인 기자 = SK온이 에너지저장장치(ESS) 안전성을 높이기 위한 배터리 진단 기술과 냉각 기술을 공개했다. 배터리 내부 저항과 반응 특성을 분석해 화재 발생 최소 30분 전에 이상 징후를 감지하는 '전기화학 임피던스 분광법(EIS)' 기반 예방·진단 시스템이 대표적이다. 배터리를 절연성 냉각액에 직접 담가 열을 효과적으로 제어하는 액침 냉각 기술도 함께 공개했다.

◆ ESS 시장 핵심은 '안전성'…화재 예방 기술 경쟁

SK온은 11일 서울 강남구 코엑스에서 열린 '인터배터리 2026'에서 ESS 안전 기술과 차세대 배터리 시스템을 전면에 내세웠다.

특히 EIS 기반 배터리 진단 기술을 강조했다. EIS는 배터리에 미세한 전기 신호를 보내 내부 저항과 전기화학 반응 특성을 분석해 배터리 상태를 진단하는 기술이다. 배터리 내부 열화나 이상 반응이 발생하면 전기적 특성이 미세하게 변하는데 이를 분석해 이상 징후를 조기에 감지할 수 있다.

SK온은 이 기술을 통해 화재 발생 최소 30분 전에 위험 신호를 감지할 수 있으며 문제가 발생한 배터리 모듈만 분리해 교체할 수 있도록 설계했다고 설명했다. 회사는 EIS 기반 화재 예지 기술이 국내 배터리 업계 최초 적용 사례라고 강조했다.

◆ 액침 냉각·CTP 결합…팩 단위 배터리 솔루션 확대

배터리 열 관리 기술도 함께 공개됐다. SK온은 셀투팩(CTP) 기술과 SK엔무브의 액침 냉각 플루이드 기술을 결합한 'CTP 통합 패키지 솔루션'을 선보였다.

CTP는 모듈 단계를 생략하고 셀과 팩을 직접 통합하는 구조로 에너지 밀도를 높이고 제조 비용을 줄일 수 있는 기술이다. SK온은 기존 셀과 모듈 공급 중심 구조에서 배터리 팩 단위 제품으로 사업 영역을 확대하겠다는 전략을 제시했다.

전시에서는 파우치 CTP, 파우치 통합 각형 팩, 대면적 냉각 기술(LSC) 기반 CTP 등 패키지 3종과 기존 셀-모듈-팩(CMP) 구조 솔루션이 함께 소개됐다. LSC 기술은 셀의 넓은 면 전체에 냉각 플레이트를 결합해 열 관리 효율을 높이는 방식으로 기존 하단 간접 냉각 구조 대비 냉각 성능을 크게 향상시킨 것이 특징이다.

특히 SK온은 SK엔무브와 공동 개발 중인 액침 냉각 배터리팩 모형도 전시했다. 액침 냉각은 절연성 플루이드를 배터리 팩 내부에 순환시켜 배터리 온도를 일정하게 유지하는 방식이다. 극한 환경에서도 배터리 성능과 수명을 안정적으로 유지할 수 있는 차세대 열 관리 기술로 평가된다.

◆ 건식전극·고로딩 공정…차세대 배터리 제조 기술 공개

SK온은 배터리 제조 공정 기술도 함께 선보였다. 대표적으로 건식전극 공정과 고로딩(high loading) 기술이 소개됐다.

건식전극 공정은 전극 제조 과정에서 용매를 사용하지 않는 방식으로 전극을 만드는 기술이다. 기존 습식 공정 대비 에너지 사용을 줄이고 공정 단순화를 통해 생산 효율을 높일 수 있는 차세대 배터리 제조 기술로 평가된다. SK온은 현재 건식전극 기술 개발을 진행 중이며 파일럿 라인을 통해 공정 기술을 검증하고 있다.

고로딩 공정은 전극 내 활성 물질의 밀도를 높여 배터리 에너지 밀도를 높이는 기술이다. SK온은 고로딩 기술과 건식전극 공정을 결합해 차세대 배터리 제조 경쟁력을 확보한다는 계획이다.

◆ 파우치 통합 각형 셀…폼팩터 전략 확대

SK온은 파우치 셀의 설계 유연성과 각형 셀의 구조 안정성을 결합한 '파우치 통합 각형 셀'도 전시했다. 이 셀은 가스 배출 구조를 원하는 방향으로 설계할 수 있는 것이 특징이다. 배터리 내부에서 가스가 발생할 경우 특정 방향으로 배출되도록 설계해 열 확산을 줄일 수 있도록 했다. 회사 측은 약 6000회 이상의 테스트에서도 구조적 변형이 발생하지 않았다고 설명했다.

SK온 관계자는 "이 기술은 다양한 형태의 셀과 배터리 팩 설계를 가능하게 해 고객 요구에 맞는 맞춤형 배터리 설계에 유리하다"고 설명했다.

kji01@newspim.com