나날이 증가하는 전기차(EV, Electric Vehicle), 이로 인해 심화되는 글로벌 공급망 경쟁과 원자재 가격 상승의 상황속에서 폐기물 제로(Waste Zero), 폐기물의 자원화(Waste to Resource)를 선도하고 있는 SK에코플랜트는 전 세계 23개국, 50개 거점에서 폐배터리 리사이클링(Recycling, 재활용) 사업을 전개하고 있다. 순환경제 시대의 핵심사업으로 떠오르고 있는 ‘EV 폐배터리 리사이클링’과 연관된 용어들을 한번에 쓱-살펴보자.

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유가금속

값이 나가는 유색 금속을 통틀어 이르는 말로, 전기차 배터리의 핵심 자재이자 희소금속인 리튬, 코발트, 망간 등이 여기에 속한다. 폐배터리 리사이클링으로 이러한 유가금속을 추출하여 신규 배터리 제조에 활용 또는 판매하거나, 다른 용도로 재사용할 수 있다.

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블랙파우더

각종 전자기기를 분쇄해서 나오는 검은색 금속 분말. 폐배터리 리사이클링 공정은 크게 ‘전처리’와 ‘후처리’로 나뉘는데, 이 블랙파우더를 만드는 과정이 전처리, 블랙파우더에서 유가금속을 추출하는 과정이 후처리에 속한다.

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양극재

배터리의 (+)극, 즉 양극을 이루는 소재. 폐배터리를 구성하는 4대 요소(양극재, 음극재, 전해질, 분리막) 중 하나다. 리튬이온(Li+)의 화학적 반응으로 전기를 생산하는 EV 배터리에서 리튬이온을 공급하는 공간으로, 배터리 원가의 40%를 차지한다. 배터리의 용량을 결정하는 니켈(Ni), 안전성을 높이는 코발트(Co), 출력에 관여하는 알루미늄(Al) 등의 광물을 조합해 만들며, 전기차의 주행거리와 출력을 결정하는 핵심요소다.

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음극재

양극에서 나온 리튬이온을 음극(-)에서 흡수-방출하면서 전류를 흐르게 하는 소재. 주로 흑연으로 구성된다. 리튬이온이 양극(+)에서 음극(-)으로 흐르면 배터리가 충전되고, 그 반대가 되면 방전이 된다. 음극재는 배터리의 충전속도와 수명을 결정하는 주요 요소로, 최근에는 실리콘을 음극재 소재로 활용해 충전 속도를 높이려는 연구가 진행되고 있다.

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전해질

리튬이온이 양극과 음극 사이를 원활히 이동할 수 있도록 하는 매체. 폐배터리에는 전도도가 높은 액체 형태의 전해질(전해액)이 사용된다.

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분리막

전기가 통하지 않는 절연 소재의 얇은 막. 폭발 위험이 있는 양극과 음극의 직접적인 접촉을 차단하면서도, 미세한 구멍으로 리튬이온만 통과시켜 전류를 발생하게 하는 역할을 담당한다.

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에너지저장장치(ESS)

Energy Storage System, 에너지를 저장해 필요할 때 사용할 수 있는 초대형 배터리다. 전력 낭비를 최소화하고 에너지 효율성을 높일 수 있어 차세대 전력망을 구현하기 위한 핵심 요소 중 하나로 평가받고 있다. 다시 쓸 수 있는 EV 폐배터리는 분류와 재제조를 거쳐 ESS로 재탄생할 수 있다.