전극과 분리막, 전해질이 만나는 조립 공정은 배터리의 형태에 따라 제조 순서와 기술에도 차이가 있는데요. 먼저, ‘파우치 배터리’의 조립 공정은 어떻게 진행되는지 알아보겠습니다.
비교적 간단한 파우치 배터리의 조립 공정
파우치 배터리를 조립하기 위해서는 양극, 음극, 분리막, 전해질로 구성된 배터리 소재와 함께 파우치 케이스가 필요한데요. 원통형 배터리와 달리 캔이나 부품이 필요 없기 때문에 조립이 비교적 간단합니다.
7개의 레이어로 구성된 파우치 케이스
파우치 배터리 조립 공정에서는 먼저 7개의 레이어로 구성된 파우치 필름을 금형 위에 올려놓고 프레스로 납작하게 눌러 파우치 케이스를 만들어 줍니다. 이 과정을 통해서 배터리 소재를 넣을 전극 포켓과 전해질을 주입하고 가스를 보관할 수 있는 공기 포켓을 만듭니다.
전해질 주입과 디개싱
이후 단계에서는 배터리 소재를 전극 포켓에 넣은 다음, 공기 포켓을 통해 전극 포켓의 기공까지 전해질을 주입합니다. 파우치 배터리는 원통형과 다르게 롤러로 밀어 전해질을 주입한 후 밀봉하는데, 전해질을 주입하는 과정에서 발생한 가스는 공기 포켓에 모이게 됩니다.
전해질을 모두 주입하고 밀봉한 후에는, 부피를 줄이고 에너지 밀도를 높이기 위해 공기 포켓을 잘라내 불필요한 가스를 제거하는 디개싱(Degassing) 공정을 거칩니다. 이렇게 디개싱 공정까지 거치고 나면 비로소 파우치 배터리의 조립 공정이 모두 완료됩니다.
파우치 배터리의 조립 공정에서 파우치 케이스가 만들어지면, 케이스 안에 배터리 소재를 넣는다고 설명드렸는데요. 이때 케이스 안에 소재를 넣기 위한 다양한 공법들이 존재합니다. 다음 글에서는 그중에서도 라미네이션 & 스태킹 기술에 대해 소개하겠습니다.