어드밴스드 Z-스태킹 등 신기술 활용
LG에너지솔루션이 각형 배터리 개발을 중단했다. 올해 초 타당성 검토를 시작했으나 최근 사업성이 없다는 판단을 내린 것으로 13일 확인됐다. 사실상 사업 자체를 하지 않겠다는 뜻으로 풀이된다.
각형 배터리는 사각형 금속 캔(CAN)에 배터리 양극, 음극, 분리막, 전해질 등의 소재를 적용한 제품이다. 원통형 배터리를 개선한 형태다. 중국 CATL, BYD를 포함해 대부분의 배터리 현지 배터리 업체가 각형 배터리를 만든다. 국내에선 삼성SDI가 있다.노스볼트 도시바, ACC, 모로우, 베르코어, 브리티시볼트 등도 이 형태의 배터리를 쓴다. 각형 배터리를 선택한 업체 숫자가 파우치형 배터리 업체보다 많다.
LG에너지솔루션은 파우치형 배터리가 주력이다. 원통형 배터리 사업도 있으나, 전기차와 에너지저장장치(ESS) 주력 배터리를 파우치형이다. 각형 배터리 사업을 살펴본 것은 회사 수뇌부의 지시였다. 다양성과 장점 흡수 차원에서였다. 본격적인 시설투자나 수주 차원의 진행은 아니었다.
LG에너지솔루션 내부 사정에 정통한 관계자는 "원통형, 각형, 파우치형 배터리의 장점을 비교하자는 차원에서 진행된 것"이라며 "배터리 생산 규모를 늘려야 하는 상황이고 기술 개발을 떠나서 부품이나 장비 확보 차원에서 별 이득이 없다고 결론을 내렸다"고 말했다.
파우치형 배터리는 금속 캔 대신 파우치 필름을 이용한다. 각형 배터리보다 에너지 밀도를 손쉽게 높일 수 있다. 대신 전해질 주입 후 내부에서 발생한 가스를 제거하는 '디개싱(Degassing)' 공정이 필요하다. 각형 배터리의 경우 디개싱 공정이 불필요한 대신 양‧음극 단자, 밀봉을 위한 금속 캡(CAP), 가스 배출을 위한 벤트 등의 부품과 구조가 필요하다.
LG에너지솔루션은 에너지 밀도 상승, 안정성 강화를 위해 제조 공법 차별화를 꾀하기로 했다. 대표적으로 '어드밴스드 Z-스태킹'이 꼽힌다. 양‧음극 사이에 분리막을 먼저 붙인 개별 셀(Bi Cell)을 여러 개 쌓아올리는 라미네이션&스태킹(L&S)만 고집하지 않겠다는 의미다.
그간 라미네이션&스태킹의 단점으로 지적된 분리막 탈락을 개선한 '어드밴스드 라미네이션&스태킹(ALS:Advanced Lamination&Stacking)' 생산 공정도 도입 중이다. 별도의 검사장비로 양‧음극이 제대로 맞닿는지 확인한 후에 라미네이션 공정을 진행한다. 기존에는 개별 셀을 만든 이후에 검사가 이뤄졌지만, 신공법은 해당 공정 앞‧뒤 공정에 따로 검사장비를 마련했다. 분리막이 떨어지는 것을 막기 위해 위‧아래에 별도의 라미네이션용 롤러를 달아 공정 완성도를 높였다. 골고루 에너지를 전달해 장폭 셀용 양‧음극과 분리막이 잘 붙어있도록 하는 것이 핵심이다.
업계 전문가는 "지금 상황에서 LG에너지솔루션이 각형 배터리를 개발해 양산해도 별로 남는 게 없다"며 "기술 자체보다는 수익성 차원에서의 접근이고, 각형 배터리의 장점을 적목한 모듈이나 팩 기술에 집중할 계획"이라고 설명했다.
