테슬라, 새로운 '탭리스 배터리' 특허 출원…공정 단순화로 양산 최적화 작성일 07-13 38 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">집전체 성형 단계 등 삭제…건식공정과 시너지 기대</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="FBnJWzUZjQ"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="85062373df20caf81a07e5353ca18b41d2fa610be3bfeec3380ad901580a7a87" dmcf-pid="3bLiYqu5aP" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="좌측 원 안을 보면 집전체가 접혀있는 것을 확인할 수 있다. 테슬라는 접힌 부분을 유지한 채 롤형태로 말아 탭리스 배터리를 구현했다. 오른쪽 그림에서는 접힌 부분의 모양을 확인할 수 있다. (사진=USPTO) " class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/13/552809-WkUXVfQ/20260713153108918deig.jpg" data-org-width="875" dmcf-mid="tCaoXKqFcx" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/13/552809-WkUXVfQ/20260713153108918deig.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 좌측 원 안을 보면 집전체가 접혀있는 것을 확인할 수 있다. 테슬라는 접힌 부분을 유지한 채 롤형태로 말아 탭리스 배터리를 구현했다. 오른쪽 그림에서는 접힌 부분의 모양을 확인할 수 있다. (사진=USPTO) </figcaption> </figure> <p contents-hash="c4d17ba139c1a41e419259f1c2f3c650061cb68f111aa6e08ca8b5aa8ebe62f5" dmcf-pid="0iCOBdMVg6" dmcf-ptype="general">[더구루=홍성일 기자] 테슬라가 대규모 생산에 최적화된 새로운 '탭리스 배터리' 기술을 선보였다. 테슬라는 기존 탭리스 배터리 생산 과정에서 필수적이었던 집전체 성형 과정을 삭제함으로써, 공정을 단순화 하는데 성공했다. 이번 특허는 테슬라의 건식공정 기술과 결합해 엄청난 시너지 효과를 낼 것으로 기대받고 있다. </p> <p contents-hash="b0ae17e3b44a21082a3fc6d15ef1fb739f5d32df3dc33da80ce978925959252f" dmcf-pid="pnhIbJRfj8" dmcf-ptype="general">13일 업계에 따르면 미국특허청(USPTO)은 테슬라가 지난해 출원한 '에너지 저장 장치용 헴드 탭리스 전극 및 제작 방법(HEMMED TABLESS ELECTRODES FOR ENERGY STORAGE DEVICES, AND METHODS THEREOF)'이라는 특허를 공개했다. </p> <p contents-hash="c6c16149fd341fef21e4bbe295cf1bf7656310095bc4714d518b3275db0cc22e" dmcf-pid="ULlCKie4k4" dmcf-ptype="general">해당 특허에는 원통형 배터리 속 금속호일의 위아래 끝단을 접어 탭리스 기술을 구현하는 내용이 담겼다. </p> <p contents-hash="e29b6b7d841ebd9d67de403e4475783ef1d55bf40cabed8ca91b172440ea8584" dmcf-pid="uoSh9nd8Af" dmcf-ptype="general">원통형 배터리는 둥근 금속 캔 안에 얇은 시트(집전체) 형태로 제작된 양극, 분리막, 음극이 롤 형태로 탑재돼있다. 원통안에 들어가있는 롤화장지를 생각하면 이해하기 쉽다. 그리고 집전체에 '리드 탭(Lead Tab)'이라는 작은 금속 띠를 용접해 붙여 +단자, -단자와 연결해, 외부와 전기가 통할 수 있도록 만든다. 가정에서 사용하는 원통형 전지의 위아래 튀어나온 부분이 단자다. </p> <p contents-hash="e683388312aeef5f571070ae3a3f793c16d463fc67e025e0ffc67cd458fd8749" dmcf-pid="7gvl2LJ6jV" dmcf-ptype="general">문제는 원통형 배터리의 에너지밀도는 커지면서 병목 현상이 벌어지기 시작한 것이다. 예컨대 수 만명의 관객으로 가득찬 스타디움에 좁은 출입구가 단 2개가 있다고 상상하면 된다. 이에 전기 저항이 커져 열이 발생해 전지 크기를 일정 이상으로 키우는데 한계가 있어왔다. </p> <p contents-hash="f159e413e2753beff55182789ae578fd7f486ec838c32f84d937ae9ecd46e100" dmcf-pid="zaTSVoiPa2" dmcf-ptype="general">이에 주목받은 것이 탭리스 배터리다. 탭리스는 탭을 없애는 것이 아니라 한쪽 면 전체를 통째로 탭으로 만드는 기술이다. 구체적으로는 집전체의 위나 아래에 배터리 물질이 발리지 않은 빈공간(무지부)을 만들고, 해당 부분을 접어 촘촘히 겹치면 만들 수 있다. 테슬라는 지난 2020년 9월 진행된 배터리 데이에서 4860 전지를 공개하면서 탭리스 기술도 선보인 바 있다. </p> <p contents-hash="74fe9b2b2a4299325c4c0d99d72964fe4fc2e7e9c061816f8e94cdac2e6c5f74" dmcf-pid="qNyvfgnQo9" dmcf-ptype="general">이번에 공개된 특허와 2020년 공개된 제품과의 차이는 무지부를 처리하는 방식에 있다. 기존 방식에서는 전극을 겹치기 전 무지부를 깃발 혹은 톱니 모양으로 잘라냈다. 그대로 겹칠 경우 너무 두껍게 뭉치거나 구겨져 찢어질 위험이 있었기 때문이다. 이에 탭리스 배터리를 제작하기 위해서는 집전체를 정밀하게 성형할 수 있는 레이저 노칭 장비, 절단 과정에서 발생하는 금속 가루 빨아드릴 수 있는 집진 설비를 갖춰야 했다. 또한 금속에 칼집을 내는 것이기 때문에 가장자리가 찢어지거나 구겨지는 일도 발생했다. 돈이 많이 들고 제조 난이도도 높은 기술이었던 것이다. </p> <p contents-hash="a7bf7bd6ead86ca2da8b4ba9be8e76f65fd3aaf853f3f3088935148c7944abef" dmcf-pid="BjWT4aLxaK" dmcf-ptype="general">테슬라는 집전체를 잘라내는 대신 바지 밑단을 접듯(HEMMED) 무지부를 말아서 문제를 해결했다. 구체적으로 무지부를 접어 속이 빈 물방울 고리를 만들고, 집전체를 원통으로 말아 물방울끼리 겹치듯 포개질 수 있게 만든 것이다. </p> <p contents-hash="0f8760258eae27c2ed71fd0bdddbbce05a7dfb0193050ca1c41275f7bdebf49f" dmcf-pid="bAYy8NoMgb" dmcf-ptype="general">테슬라는 새로운 탭리스 기술을 개발함으로써 우선 노칭, 집진 장비가 불필요해졌다. 이에 해당 장비를 가동하는데 필요한 에너지와 공간을 아낄 수 있게 됐다. 또한 잘린 부분이 없기 때문에 제품의 구조적 안정성도 더 높아지게 됐다. </p> <p contents-hash="8af91bd44f464c900522a34d93c4d4332ad357ce3570af7998f4a63b3be0bf56" dmcf-pid="KcGW6jgRjB" dmcf-ptype="general">업계는 새로운 탭리스 기술이 건식공정과 완벽한 시너지를 이뤄, 배터리 생산 비용을 획기적으로 줄일 것으로 내다봤다. </p> <p contents-hash="6f4580352856de2dd541482b320f7cb4883d18f5140bb27a5343e8ebc854f0d1" dmcf-pid="9kHYPAaekq" dmcf-ptype="general">건식공정은 습식공정보다 배터리를 저렴하게 제작할 수 있는 기술로 주목받는다. 습식공정은 얇은 집전체 위에 활물질과 도전재, 바인더를 섞은 슬러리 균일하게 발라 고온건조한 후 압착하는 방식이다. 이 공정의 단점은 슬러리 제조 과정에서 다량의 유기용매를 사용한 후 수거해야하고, 고온건조를 위해 거대한 건조 오븐이 필요하다는 점이다. 특히 건조 오븐 운영에는 넓은 공간은 물론 막대한 에너지와 시간이 필요하다. </p> <p contents-hash="21ecf12655c5deb1f513e359d1fdcc0d0efbccd3a598685b93f844103d5a50ac" dmcf-pid="2EXGQcNdNz" dmcf-ptype="general">반면 건식공정은 활물질과 분말 형태의 바인더를 혼합하고 이를 집전체에 압착시키는 방식으로, 용매와 건조 오븐이 불필요해 습식공정보다 저렴한 비용으로 배터리를 생산할 수 있다. 알려진 바에 따르면 건식공정을 적용할 경우 습식공정 대비 제조면적이 최대 50% 줄어들며, 전체 에너지 요구량은 최대 80%까지 감소시킬 수 있다. 이에 배터리셀 생산비용을 약 18% 절감할 수 있는 것으로 알려졌다. </p> <p contents-hash="71b0fa8f7bcd66b817a0e2b8c273532066dbebc4aff8d6a47dc1f28655e7c650" dmcf-pid="VDZHxkjJo7" dmcf-ptype="general">업계 관계자는 "헴 구조 탭리스 기술은 건식 공정과 결합돼 배터리 생산 비용을 획기적으로 절감할 것"이라며 "또한 배터리 열관리, 초고속 충전 구현 등에 있어서도 의미가 있는 기술"이라고 말했다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © THE GURU의 모든 콘텐츠(영상·기사·사진)는 저작권법의 보호를 받은바, 무단 전재와 복사, 배포 등을 금합니다.</p> 관련자료 이전 ‘태권도의 역동성과 예술성’ 용인대, 시범경연대회 우승 07-13 다음 원자력연구원, 요르단 반도체 핵심시설 구축사업 수주 07-13 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
