민테크, 전고체 배터리용 가압 EIS 검사장비 공개

[아이뉴스24 권서아 기자] 국내 배터리 3사(LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온)가 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리 개발을 추진하면서 이를 분석하기 위한 시험 장비도 등장하고 있다.

전기화학 임피던스 분광법(EIS) 기반 이차전기 검사 진단 전문기업 민테크는 11~13일 서울 코엑스에서 열린 '인터배터리 2026'에서 전고체 배터리용 '실시간 가압 EIS 검사기'를 공개했다.

전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 쓰는 구조다. 기존 리튬이온 배터리보다 화재 위험을 낮출 수 있고 에너지 밀도를 높일 수 있다는 기대 때문에 '꿈의 배터리'로 불린다.

삼성SDI는 내년 하반기 양산을 목표로 전고체 배터리를 개발하고 있으며 LG에너지솔루션과 SK온은 2029~2030년 상용화를 목표로 연구를 진행하고 있다.

민테크 관계자는 "전고체 전지는 고체 전해질과 전극이 맞닿은 상태에서 이온이 이동하기 때문에 접촉 상태가 매우 중요하다"며 "셀을 만든 이후에도 충·방전 과정에서 일정 압력을 유지해야 정상적인 특성 평가가 가능하다"고 말했다.

이어 "현재 전고체 배터리는 양산이 아닌 개발·파일럿 단계로, 셀 제작 이후 실제 작동 조건에서 성능을 확인하는 시험 장비가 필요하다"고 설명했다.

해당 장비는 최대 약 10톤 수준의 가압 제어와 함께 5메가헤르츠(MHz)~0.01헤르츠(Hz) 범위의 EIS 분석을 지원한다. 시험 과정에서 지그 온도도 최대 90도까지 제어할 수 있다.

민테크는 이번 전시에서 '충방전기 일체형 올인원 배터리 테스터'도 함께 공개했다.

이번 장비는 전기차와 ESS(에너지저장장치) 배터리의 충·방전 시험과 직류 내부저항(DCIR), EIS 분석 등 성능 시험을 하나의 장비와 통합 소프트웨어에서 수행하도록 설계됐다.

기존에는 충·방전 시험기와 EIS 분석기 등 장비를 각각 운영해야 했고 시험 데이터도 서로 다른 프로그램에서 관리해야 했다.

민테크 관계자는 "이 장비는 하나의 소프트웨어에서 시험 데이터를 통합 관리하고 분석할 수 있도록 만든 것"이라며 "여러 시험 장비를 따로 운영해야 하는 불편을 줄일 수 있다"고 말했다.

민테크는 '전기차 배터리 신속 진단 시스템'도 공개했다. 약 10분 이내에 검사 결과를 도출할 수 있는 장비다.

차량 배터리와 장비를 연결해 EIS 데이터를 측정한 뒤 소프트웨어에서 배터리 팩 잔존 성능을 분석하는 방식이다.

민테크 관계자는 "전기차 배터리 상태를 정확히 확인하려면 충·방전 시험이 필요해 보통 2~3일이 걸린다"며 "EIS 분석을 활용하면 측정 시간을 크게 줄이면서 배터리 상태를 추정할 수 있다"고 말했다.

현재 시스템은 현대자동차·기아 차량 구조를 중심으로 구성돼 있으며 향후 테슬라 등 다양한 차량으로 확대할 계획이다.

민테크는 전기차 '사용후 배터리' 검사 장비도 개발하고 있다.

특히 지난해 4월에는 국토교통부가 추진하는 '사용후 배터리 안전점검 기술 및 재제조 배터리 순환 체계 안전관리 기술개발' 과제의 공동 연구개발기관으로 선정됐다.

해당 기술은 사용후 배터리 성능 평가, 유통 전 안전 검사, 사후 검사 등 3단계 안전점검 체계 구축을 목표로 한다.

이는 내년 도입 예정인 전기차 배터리 탈거 전 성능검사 의무화 제도에 대응하기 위한 기술이다. 사용후 배터리의 재사용·재활용 여부를 판단하기 위한 검사 기술 확보가 핵심이다.

이 관계자는 "배터리 상태를 정확히 분석해야 재사용이나 재활용 여부를 판단할 수 있다"며 "EIS 분석을 활용해 배터리 상태 분석과 잔존 수명 평가 기술을 개발하고 있다"고 말했다.

한편 인터배터리 2026은 13까지 열린다. 국내 배터리 3사를 비롯해 소재·장비 기업 등 667개 기업이 2382개 부스로 참여했다. 미국, 독일, 일본, 중국 등 14개국 정부와 기업, 연구기관도 참가했다.