삼성SDI의 ESS용 배터리는 BBU, UPS 등 보조 전원 제품부터 전력 공급 시스템에 활용되는 SBB까지 산업계 전방위에 활용되고 있다. 여기에는 고출력, 고용량, 안전성을 확보한 삼성SDI의 배터리 기술이 밑바탕에 깔려 있다.

[리튬이온 배터리를 활용한 ESS는 배터리, 전력 변환 장치, 관리 시스템으로 구성]

ESS는 전기 에너지를 저장해 두었다 필요할 때 꺼내 쓸 수 있는 장치를 의미한다. 전력 공급이 중단되었을 때 즉시 전원을 공급해 주는 백업 시스템도 ESS 시스템 중 하나로, 최근 AI 기술 확대로 데이터 센터가 증가함에 따라 중요성이 커지고 있다.

백업 시스템은 크게 중앙 집중형인 UPS*와 분산형 BBU*로 구분된다. 

UPS는 대규모 상업, 공업용 빌딩, 데이터 센터 등에서 활용되며 별도 UPS 공간을 마련해 설치해 전체 시스템과 연결하여 사용한다. BBU는 데이터 센터에 주로 사용되는데, 개별 서버 랙 내 분산하여 설치하여 사용한다. 이러한 차이로 UPS용 배터리는 각형 배터리, BBU용 배터리는 공간 효율성을 확보하기 위해 원형 배터리가 주로 활용된다.

* UPS : Uninterruptible Power Supply

* BBU : Battery Backup Unit

삼성SDI의 UPS용 배터리는 초고출력, 고용량, 공간 효율을 구현하여 업계의 관심을 받고 있다. 지난 5월에는 유럽 최대 에너지 전시회 '더 스마터 E 유럽 2025'에서 국내 배터리 업체 가운데 유일하게 고출력 UPS 용 'U8A1'이 어워즈 위너를 수상하며 기술력을 인정받았다.

'U8A1'은 단일 랙 기준 정격 263kW의 고출력 특성을 갖춰 5분 동안 안정적인 백업 전력 공급이 가능하며, 업계 최고 수준의 방전 전류 성능도 확보했다. 또한 배터리의 에너지 밀도를 높여 설치 면적을 기존 제품 대비 약 33%를 축소할 수 있어 공간 효율을 높였다. 

[삼성SDI의 UPS 'U8A1' 에너지 밀도를 높여 설치 면적을 기존 제품 대비 약 33% 축소]

데이터 센터서 활용되는 BBU용 배터리는 고출력 특성이 중요하다. 이를 위해 삼성SDI는 배터리 셀 내부 저항을 줄이는 탭리스 기술을 적용한 원통형 배터리를 BBU용 배터리로 활용하고 있다.

탭리스 기술은 극판 자체를 전자의 이동 경로로 활용하여 셀 내부 저항을 절반 이상으로 감소시킨다. 이러한 저저항 특성은 고출력뿐만 아니라 급속 충전에도 매우 유리하기 때문에 빠른 방전, 충전이 필요한 BBU에 적합하다. 

EES의 또다른 활용은 바로 전력용, 상업용이다. 발전소에서 생산되는 전력의 품질을 향상하고, 친환경 에너지 발전 시 불안정한 전력 생산성을 평준화시키는 역할을 한다. 또한 전기 요금이 저렴할 때 저장해 두었다가 비쌀 때 저장된 에너지를 사용하여 비용을 절감하도록 도와준다. 

[SBB 1.5는 하나의 컨테이너로 구성되어 있으며, 컨테이너 내부에는 모듈을 랙없이 바로 설치할 수 있도록 설계]

전력용, 상업용 ESS용 배터리의 경우 대규모 전력을 저장해야 하기 때문에 고출력, 고용량 성능이 필수적이다. 또한 안전성을 확보하는 것도 매우 중요하다. 

삼성SDI는 SBB(Samsung Battery Box)을 개발하여 고객들이 보다 손쉽게 ESS를 설치해 활용할 수 있도록 했다. SBB는 규격화된 20ft 컨테이너를 이용해 배터리를 포함한 안전, 공조 장치가 통합된 제품으로 전력망에 연결만 하면 바로 ESS로 사용이 가능하다. 

특히 SBB 1.5는 기존 SBB 1.0 대비 용량, 안전성, 운영 편의성이 크게 향상되었다. 내부 공간 최적화 설계를 통해 기존 SBB 1.0 대비 더 많은 배터리를 적재하여 동일 공간내 용량을 37% 향상시켰다. 안전성도 업그레이드하여 배터리 모듈 내 소화 약제를 직접 분사하는 EDI 기술을 활용하여 열 전파를 효과적으로 방지한다. 

삼성SDI는 성장하는 ESS 시장에 대응하기 위한 혁신적인 기술을 지속적으로 개발하여 글로벌 시장을 지속 공략할 계획이다.