쌓거나 말거나..배터리사 제조공정 살펴보니
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전기자동차, 모바일 등에 들어가는 배터리(이차전지) 셀(배터리 기본 단위) 내부는 어떻게 구성될까.
LG에너지솔루션과 삼성SDI, SK이노베이션 등 국내 배터리 제조사가 핵심 4대 소재 가운데 액체인 전해질을 제외한 양극(+)과 음극(-), 분리막을 조립하는 방식은 돌돌 말거나 쌓는, 두 가지로 나뉜다.
LG에너지솔루션과 SK이노베이션 모두 양극과 분리막, 음극을 쌓는 방식을 적용하지만 분리막을 쌓는 방법에 차이가 있다.
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삼성SDI, 와인딩·지그재그 스택 병행
[이데일리 경계영 기자] 전기자동차, 모바일 등에 들어가는 배터리(이차전지) 셀(배터리 기본 단위) 내부는 어떻게 구성될까.
LG에너지솔루션과 삼성SDI, SK이노베이션 등 국내 배터리 제조사가 핵심 4대 소재 가운데 액체인 전해질을 제외한 양극(+)과 음극(-), 분리막을 조립하는 방식은 돌돌 말거나 쌓는, 두 가지로 나뉜다.
LG에너지솔루션은 분리막을 양·음극 길이와 동일하게 자른 후 양극과 분리막, 음극을 층층이 쌓아올리고 접어 마무리하는 ‘스택 앤드 폴딩’(Stack&Folding)을 적용한다. 전극을 셀 단위로 자르고 쌓아 접기 때문에 배터리 두께를 2㎜ 미만으로 얇게 만들 수 있을 뿐 아니라 디자인도 변형 가능하다.
이뿐 아니라 LG에너지솔루션은 양극·음극·분리막이 합쳐진 개별 셀(Mono-cell) 수십개를 쌓아올린 후 그 꼭대기에 분리막과 음극으로 구성된 개별 셀(Half-cell)을 붙여 하나의 배터리를 완성하는 ‘라미 앤드 스택’(Lamination & Stacking) 공법도 개발했다.
삼성SDI도 지난해부터 헝가리 공장의 일부 라인에 ‘지그재그 스택’ 방식을 적용했다. Z 폴딩과 마찬가지로 분리막을 지그재그로 겹겹이 쌓고 그 사이에 양극재와 음극재를 넣는 공법을 적용하면서 생산능력을 확충하는 효과가 있었다는 것이 삼성SDI의 설명이다. 올해 하반기 선뵈는 5세대(Gen5) 배터리도 지그재그 스택 방식으로 생산될 예정이다.
경계영 (kyung@edaily.co.kr)
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