LG에너지솔루션, 테슬라 배터리에 더블 스택 도입, 뭐가 달라졌나?

이번에 LG에너지솔루션에서 테슬라용 신형 배터리에 더블 스택 공법이 적용되어 기존 각형 배터리 조립 방식보다 개선이 되었다고 합니다. 관련 내용에 대해서 알아보겠습니다. 

 

 

LG에너지솔루션 테슬라용 신규 공법 도입

LG에너지솔루션이 내년 양산 예정인 테슬라용 신형 각형 배터리에 적용할 신규 공법을 개발했습니다. 

 

더블 스택(Double stack) 공법으로 기존 각형 배터리 조립 방식보다 생산 효율을 높인 차세대 적층 기술로 평가 받고 있습니다. 

 

이번 공법은 LG에너지솔루션이 미국 랜싱(Lansing) 공장에 구축 중인 각형배터리 셀 생산라인에 적용할 예정입니다. 

미국 랜싱 공장에는 ESS(에너지저장장치) 용 각형 배터리를 생산할 예정입니다. 

 

이 제품은 테슬라의 메가팩3(Megapack 3)에 적용될 것으로 보입니다. 

 

각형 배터리의 중요 공정 - 스태킹 공정

각형 배터리는 ESS나 전기차용으로 공간 효율과 안정성 측면에서 많이 부각되고 있습니다. 

 

각형 배터리 셀 조립 공정은

노칭(Notching) → 커팅(Cutting) → 스태킹(Stacking) → 탭 웰딩(Tab Welding) → 캔 삽입(Can Insertion)

순서로 이뤄집니다. 

노칭공정은 전단 끝단을 가공해 탭(TAB)을 만드는 공정입니다. 

탭은 배터리 내부 전류가 흐르는 통로역할을 하는 중요한 공정입니다. 

전극을 필요한 크기로 절단하고, 양극 음극 분리막을 쌓아올리는 스태킹 공정이 이어집니다. 

 

스태킹은 말 그대로 전극을 적층하는 공정입니다. 

와인딩은 흔히 젤리롤 구조로 형성하는 방식인데 공간 효율성면에서 좋지 않습니다. 

 

그러나 각형 배터리의 적층방식은 공간 활용면에서 훨씬 유리할 수 있습니다. 

셀 내부의 빈 공간(Dead space)를 줄일수 있어서 에너지 밀도 면에서 유리합니다. 

 

LG에너지솔루션이 도입한 ‘더블 스택’ 공법의 핵심

LG에너지솔루션이 도입한 더블 스택 공법은 기존 스태킹 방식에서 한단계 진화한 구조입니다. 

업계에서는 멀티스택 또는 듀얼 스택이라고도 부릅니다. 

 

핵심 차이는 바로 탭(Tab)의 배치 방식입니다. 

 

기존 스태킹 방식에서는 노칭과 커팅을 거친 전극을 한 방향의 탭 구조 그대로 적층합니다. 

즉, 탭이 모두 같은 방향을 향하도록 쌓는 구조입니다. 

 

기존 스태킹과 더블 스택 공정 비교 (출처: 디일렉)

 

반면 더블 스택 방식은 노칭과 커팅 방식은 유사합니다. 

이 과정에서 탭이 서로 다른 방향으로 형성된 전극을 사용합니다. 

 

이후 이 전극들을 맞춰 적층한 뒤, 적층된 스택을 가운데에서 절단해 2개의 스택으로 분리합니다.

한번 적층 작업을 수행한뒤 이를 2개의 스택으로 나누는 구조라고 볼 수 있습니다. 

 

결과적으로 스택의 생산량을 증가시키고, 생산효율을 높이는 효과를 가져 올 수 있습니다. 

적층 속도는 0.5초 수준으로 알려져 있습니다. 상당히 빠른 속도입니다. 

 

더블 스택은 단순히구조만 변경하는 것이 아니라, 배터리 셀 생산량을 올리기 위한 공정 혁신 방법입니다. 

 

스태킹 공정 중국 업체가 수주

LG에너지솔루션은 2026년 초에 노칭장비는 신진엠텍, 스태킹 장비는 중국 신보자동화유한회사(SINVO) 가 수주한 것으로 알려졌습니다. 

 

특히 중국의 신보는 스태킹 장비를 20여 대를 공급할예정입니다. 

 

국내에서 톱텍, 탑엔지니어링, TW(구 우원기술)과 결쟁한 것으로 알려졌지만, 최종적으로 중국 신보가 발주를 받은 것으로 보입니다. 

북미 현지 생산 확대를 위해 성능도 중요하지만 가격이 중요하다는 것으로 인지 할 수 있는 투자입니다. 

결국 장비 투자 효율과 생산 원가 관리가 중요한 것 같습니다. 

 

랜싱 공장은 LG에너지솔루션의 ‘각형 배터리 전초기지’

더블 스택 공법이 적용되는 미국 랜싱 공장은 LG에너지솔루션 입장에서 매우 중요한 생산 거점입니다. 

 

이 공장은 연간 50GWh 규모의 생산능력을 갖춘 북미 최대 수준의 배터리 생산기지 중 하나입니다. 

기존 GM과의 합작사 얼티엄셀즈 3공장을 인수해 LG에너지솔루션의 단독 공장으로 전환한 공장입니다. 

 

특히 LG에너지솔루션이 본격적으로 각형 배터리 양산 체계를 구축하는 핵심 거점이라는 점에서 의미가 큽니다. 

 

양산 시점은 2027년 하반기로 예상되며, ESS 공급의 중요 거점이 될것으로 보입니다.   

 

결론

LG에너지솔루션이 본격적으로 각형 배터리 양산 체계를 구축하는 핵심 거점이 될 곳인 랜싱공장에서 더블 스택공법이 어떤 효과를 발휘할지 중요해질 것 같습니다. 

 

특히 삼성SDI와 다른 방식을 도입하여 효과를 발휘할지도 중요할 것 같습니다. 

 

디일렉 기사를 참고해서 작성했습니다. 하단 링크를 참고하세요!!

 

 

 

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