배터리는 원통형, 각형, 파우치형 등 다양한 폼팩터로 구분되며, 이에 따라 제조 공정과 특성에도 차이가 있습니다. 그 중 파우치형 배터리는 적층 방식을 통해 셀 내부의 여분 공간을 최소화하고, 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있는 것이 특징입니다. 또한 얇고 평평한 구조 덕분에 모듈이나 팩 설계 시 부피 대비 에너지 효율을 극대화할 수 있으며, 다양한 형태와 크기로 제작이 가능해 활용도가 높습니다.
LG에너지솔루션은 파우치 배터리 제조 기술에서도 혁신을 이어가고 있습니다. 최근에는 라미네이션 & 스태킹(Lamination & Stacking)과 Z-스태킹(Z-Stacking)을 결합한 ‘어드밴스드 Z-스태킹(Advanced Z-Stacking, AZS)’이라는 새로운 공법까지 적용하고 있는데요. LG에너지솔루션의 최신 AZS 공법을 인포그래픽으로 살펴보겠습니다.
파우치 배터리 시장의 피오니어(Pioneer), LG에너지솔루션
LG에너지솔루션은 파우치 배터리의 연구, 개발에 많은 노력을 기울였습니다. 2000년부터 파우치형 배터리 양산을 시작하며 꾸준히 축적해온 기술력은, 오늘날 파우치 배터리 시장을 선도하는 밑거름이 되었죠.
LG에너지솔루션이 파우치형 배터리 시장을 선도할 수 있는 비결 중 하나는 바로 ‘라미네이션 & 스태킹(Lamination & Stacking, L&S)’이라는 독자 공법입니다.
라미네이션 & 스태킹은 양극, 음극, 분리막을 정렬 및 접착하는 라미네이션(Lamination)과 라미네이션을 통해 만들어진 모노셀을 반복적으로 적층해 마지막으로 하프셀(Half-Cell)까지 쌓아 올리는 ‘스태킹(Stacking)’ 과정을 말합니다. 이 공법을 통해 배터리 셀 내부의 공간 활용을 극대화하여 에너지 밀도를 높일 수 있으며, 동시에 생산성을 향상시킬 수 있습니다.
LG에너지솔루션의 혁신 파우치 배터리 제조 공법, AZS(Advanced Z-Stacking)
LG에너지솔루션은 새로운 제조 공법인 ‘AZS(Advanced Z-Stacking)’ 공법 개발로, 파우치 배터리 시장에 또 한 번 혁신을 일으켰습니다.
Z-스태킹(Z-Stacking) 공법은 Z형태로 접힌 분리막 사이에 양극재와 음극재를 적층하는 공법입니다. LG에너지솔루션은 독자 공법인 라미네이션 & 스태킹(Lamination & Stacking, L&S)의 장점을 Z-스태킹에 결합하면서, 배터리 안전성을 높이는데 성공했습니다.
AZS공법에서는 먼저 Z-스태킹을 통해 양극, 음극, 분리막을 지그재그로 쌓아 올린 다음, 라미네이션(Lamination) 기술을 적용합니다. 특히 ‘Heat Press 과정’을 거친다는 것이 기존 Z-스태킹과 구별되는 AZS만의 차별점인데요. Heat Press를 통해 열과 압력을 가하게 되면서, 전극과 분리막 간의 접착력을 강화할 수 있습니다.
때문에 Heat Press 과정을 적용하면 기존 Z-스태킹보다 더 높은 배터리 안전성을 확보할 수 있습니다. 전극과 분리막을 열과 압력으로 단단히 접합함으로써, 구조의 변형을 최소화할 수 있는 것이죠. 특히 양극, 음극이 스태킹된 상태에서 일부 전극이 다른 전극들보다 돌출되는 오버행(Overhang) 문제를 근본적으로 개선할 수 있다는 점이 안전성 향상에 크게 작용하였습니다. 또한 AZS 공정에서는 스택셀이 이미 접합되어 있어, 공정 간 이동 시 더 많은 셀을 한 번에 운송, 처리할 수 있게 되는데요. 이를 통해 제조시간도 단축시킬 수 있죠.
LG에너지솔루션은 AZS 공법을 제조 공정 라인에 적용시켜, 신공법을 사용한 파우치 배터리 생산을 이어가고 있습니다. 현재 인도네시아 소재 PT. HLI Green Power에서는 AZS 공법을 활용한 배터리 양산이 진행되고 있습니다.
지금까지 인포그래픽을 통해 LG에너지솔루션의 혁신 기술 AZS(Advanced Z-Stacking)를 알아보았습니다. 기존의 Z-스태킹(Z-Stacking) 기술과는 어떻게 다른지 파악할 수 있었는데요. 앞으로도 다양한 배터리 기술을 인포그래픽으로 쉽고 재미있게 알려드리겠습니다!
