스마트폰배터리 용량 늘려주는 첨단기술

전자부품 전문기업인 LS엠트론이 개발한 ‘리튬이온전지용 6㎛ 전해동박은 스마트폰 배터리의 용량을 확 늘려주는 일등공신이다.
스마트폰 등 IT 기기는 리튬이온전지를 배터리로 사용한다. 리튬이온전지는 음극, 양극, 분리막, 전해질로 구성된다. 음극을 만들 때는 집전체인 전해동박에 탄소를 코팅해 만든다. 전해동박은 동으로 만든 호일을 말하는데, 두께가 마이크로미터(㎛) 단위로 얇다.
리튬이온전지용 전해동박은 얇을 수록 좋다. 전지 용량은 늘어나면서 무게와 부피는 줄일 수 있기 때문이다. 전해동박 두께를 기존 8㎛에서 6㎛로 줄이면 리튬이온전지의 용량이 3~5%정도 높아진다.
그러나 기술적 한계가 있었다. 8㎛ 두께 전해동박 제조 기술로 6㎛ 전해동박을 만들면 제품에 주름이 생기거나 찢어지는 문제가 생겼다. 6㎛ 전해동박은 8㎛ 동박이 개발되고 나서 10여년이 지난 후에야 나왔다.

LS엠트론은 지속적 연구개발 투자로 6㎛두께 제품을 만들 수 있는 ‘극박(極薄) 핸들링 기술 개발에 성공했다. 전해동박이 찢어지는 문제를 해결하기 위해 동박이 도금되는 과정의 끝부분을 정밀 측정하고 관리할 수 있는 기술을 개발했고 특수 롤을 생산하고 적절하게 배치해 주름 없이 동박을 제조할 수 있었다.
LS엠트론이 2013년 3월 출시한 6㎛ 동박은 삼성전자, 애플 등의 스마트폰 플래그십 모델에 사용되고 있다. 국내외 유수 전지업체들에도 공급하고 있다. 전상현 LS엠트론 부장은 주로 10㎛ 동박을 사용하는 전기차용 전지에도 용량 증대를 목적으로 극박화가 진행될 것”이라며 올해 5㎛, 내년 4㎛ 두께 동박을 개발해 양산하는 것이 목표”라고 말했다. 이런 공로로 LS엠트론은 2015년 19주차 IR52 장영실상을 수상했다.
[이영욱 기자]