엠플러스가 LG에너지솔루션에 들어갈 전고체 배터리용 패키징 장비를 수주한 것으로 파악됐다. 차세대 배터리로 주목 받고 있는 전고체 배터리의 안정된 생산을 위해 특화 기술을 접목한 것으로 알려져 주목된다.
12일 업계에 따르면 엠플러스는 LG에너지솔루션이 구축하는 전고체 배터리 파일럿 라인 조립공정에 패키징 장비를 공급할 계획이다.
배터리는 크게 △전극 공정 △조립 공정 △활성화 공정 등으로 나뉘는데, 패키징은 전극을 만든 후 캔이나 파우치 같은 케이스에 넣고 보호하는 작업을 뜻한다.
엠플러스가 수주한 장비는 구체적으로 '탭웰딩(양·음극에 탭을 접착해 전류를 흐르게 해주는 공정)'과 '패키징(배터리 형태로 모양을 형성하고 밀봉하는 공정)' 장비다. 또 전고체 배터리 생산에 새롭게 도입되는 특수 장비까지 패키징과 관련된 장비를 일괄 수주한 것으로 전해졌다.
전고체 배터리는 기존 액체 전해질을 고체 전해질로 대체해 에너지 밀도를 높이고 화재 위험을 줄인 제품이다. 리튬이온 배터리의 최대 약점인 화재 가능성을 줄여 전고체를 '꿈의 배터리' 또는 '차세대 배터리'로 부르는 이유다.
전고체 배터리는 전 소재가 모두 고체로 이뤄진 특성상 계면 저항이 높아 고온·고압을 가해 전극과 고체전해질을 압착하고 이온전도도를 높이는 공정이 새롭게 요구된다.
이 때문에 LG에너지솔루션은 파일럿 라인에 고온·고압 공정을 구현하는 방식으로 '온간등방압성형(WIP, Warm Isostatic Press)' 공정을 채택한 것으로 알려졌다.
WIP는 압력 용기에 물이나 기름을 채워넣고 진공 포장한 배터리 전극을 집어넣은 후 열과 초고압을 가하는 방식이다.
전극이 물이나 기름과 만나면 안되고 초고압을 견뎌야하기 때문에 파우치에 넣고 감싸는 패키징 공정이 추가로 필요한 데, 관련 특수 패키징 공정 장비를 엠플러스가 새롭게 개발해 공급하는 것으로 파악됐다.
엠플러스 관계자는 장비 공급과 관련해 “고객사와 관련된 사항은 확인해 줄 수 없다”고 말했다.
고온·고압 공정을 구현하는 방식으로는 WIP 외에 면압히트프레스, 롤프레스 등이 꼽힌다. WIP는 모든 방향에 균일하게 압력을 전달하기 때문에 외형 변화 없이 이온전도도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있지만 생산성이 떨어진다는 게 단점으로 평가된다. 면 형태로 열과 압력을 가하는 면압히트프레스와 롤과 롤 사이에 전극을 넣고 압축하는 롤프레스는 상대적으로 생산성을 높일 수 있는 방식으로 분류된다.
엠플러스는 면압히트프레스와 롤프레스 공정 장비도 개발 중인 것으로 전해졌다. 회사는 지난해 미국 전고체 배터리 전문기업으로부터 전고체 배터리 조립라인 장비를 턴키 수주했는데 이 중 면압히트프레스 장비가 포함된 것으로 알려졌다. 해당 업체는 솔리드파워로 추정된다. 자체적으로 전고체 배터리용 롤프레스 기술 개발도 진행 중이다.
정현정 기자 iam@etnews.com
