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LG엔솔, 아저씨(AZS) 배터리 '승부수'…현대차 합작공장 적용

디지털데일리 발행일 2022-05-10 09:39:10
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김도현

- L&S 개선 공법, 유럽·중국 등 도입 예정

[디지털데일리 김도현 기자] LG에너지솔루션이 조립 공정 ‘투트랙’ 전략을 펼친다. 기존 라미&스태킹(L&S)을 개선하는 동시에 Z-스태킹을 변형한 기술을 활용할 방침이다. 생산 수율(완성품 중 양품 비율)을 유지하면서 배터리 안정성 향상하기 위한 묘수다.

10일 업계에 따르면 LG에너지솔루션은 현대자동차와 공동 설립하는 인도네시아 배터리 생산시설에 ‘어드밴스드 Z-스태킹(AZS)’ 공법을 도입하기로 했다. 해당 공장은 2023년 상반기 완공, 2024년 상반기 양산 목표다.

Z-스태킹은 SK온과 삼성SDI 등이 사용하는 공법이다. 말 그대로 지그재그로 쌓는 방식이다. 구체적으로 전극 공정을 통해 만들어진 양·음극판을 자르지 않은 분리막 사이사이에 매거진이라 부르는 적재함에 번갈아 적층한다.

LG에너지솔루션은 소형 배터리 등 일부 Z-스태킹을 적용한 바 있으나 전기차 배터리에는 L&S를 고수했다. L&S는 양·음극판에 잘라진 분리막을 붙이는 라미네이션과 이를 쌓는 스태킹을 결합한 공법이다.

Z-스태킹과 L&S은 각각 안정성, 생산성에서 우위를 보인다. L&S의 경우 쌓는 속도가 빠르고 배터리 공간 효율이 높다. 다만 분리막 정렬이 어긋나면 배터리 결함이 발생할 수 있다는 단점이 있다. Z 모양의 Z-스태킹은 상대적으로 속도는 느리지만 안정적인 구조라는 평가를 받는다.

지난 몇 년간 전기차 화재 이슈가 부각되면서 LG에너지솔루션은 신공법 개발을 추진했다. Z-스태킹 기반에 L&S 장점을 추가한 AZS가 대상이다. 업계에서는 발음을 따 ‘아저씨’ 공법이라 지칭하기도 한다.

LG에너지솔루션은 국내 오창사업장에 파일럿 라인을 마련하고 AZS 수율을 끌어올릴 방침이다. 인도네시아를 시작으로 향후 고객사 요청에 따라 다른 지역 공장에서도 투입될 가능성이 있다.

LG에너지솔루션은 L&S의 업그레이드 버전도 선보인다. 어드밴스드 L&S(ALS)라고도 불린다. 변동 사항은 크게 3가지다. ▲정렬 정밀도 보정 ▲분리막 접착력 높이기 위한 히터 개선 ▲장폭 셀 소재 이탈 방지 등이다. 관련 장비 개발이 진행 중이다. 3분기 평가를 진행하고 4분기부터 폴란드, 중국 공장 등에 순차적으로 투입될 전망이다. 이미 설치된 장비를 개조하는 작업도 이뤄진다.
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김도현
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