파워로직스, 업계 최초 전기차 배터리 모듈·팩 양산라인 구축

글자 작게 글자 크게 인쇄하기

파워로직스가 우리나라 업계 최초로 원통형전지기반 전기차용 배터리 모듈·팩 자동화라인을 구축했다. 원통형전지는 미국 테슬라가 전기차에 적용하면서 기존의 파우치(Pouch)·각형(Can) 방식과 함께 전기차용 배터리로 주목을 받으며 신규 업체들이 가장 선호하는 제품이다. 이 회사는 자동화 라인을 통해 다품종 소량생산 위주의 전기차 시장을 공략한다는 전략이다.

파워로직스가 오창공장에 최근 완성한 원통형전지 기반의 배터리 모듈·팩 자동화 설비.
<파워로직스가 오창공장에 최근 완성한 원통형전지 기반의 배터리 모듈·팩 자동화 설비.>

파워로직스는 최근 충북 오창공장에 약 100억원을 투입해 연간 72MWh 규모의 배터리 모듈·팩 자동화라인을 완성하고, 이달부터 생산에 들어간다고 27일 밝혔다.

이곳에서 원통형전지(규격 21700) 기반의 중대형 배터리모듈·팩과 고객 맞춤형 배터리관리시스템(BMS)을 생산한다. 국내 배터리팩 자동화 라인을 갖춘 건 LG화학·삼성SDI·SK이노베이션·현대모비스 등이 있지만, 원통형전지팩 자동화라인은 파워로직스가 유일하다.

파워로직스 배터리 모듈 공정에서 로봇을 이용해 배터리와 배터리 사이에 와이어를 접합하는 장면.
<파워로직스 배터리 모듈 공정에서 로봇을 이용해 배터리와 배터리 사이에 와이어를 접합하는 장면.>

파워로직스는 전기트럭·전기버스·특장차·건설장비 등 다품종 소량생산 위주의 완성차 시장을 공략한다는 전략이다. 이에 배터리 모듈을 3가지 버전으로 주력 생산해, 직·병렬 설계가 자유롭게 하면서 비용절감과 생산효율성을 높인다는 방침이다.

특히 자동화 설비는 테슬라와 같은 와이어 본딩(배선 접합)으로 완성된 게 가장 큰 특징이다. 이는 기존의 배터리-배터리 간 연결을 금속 배선으로 접합하는 형태로 기존 저항용접방식이나 레이저용접 보다 시간은 좀 더 소요되지만, 대용량 설계에 유리하다. 또 금속 배선을 쓰기 때문에 와이어 자체가 서지(순간 고전압) 등 고전압 발생 시 전원을 차단하는 휴즈 역할을 해 화재 예방 등에 유리하다. 또 고전압으로 특정 배터리 전원이 차단되더라도 병렬구조로 설계돼 전체 배터리시스템 운영에는 타격을 주지 않는다.

레이저 용접 방식의 배터리 팩(왼쪽)과 와이어 본딩으로 완성한 배터리 팩.
<레이저 용접 방식의 배터리 팩(왼쪽)과 와이어 본딩으로 완성한 배터리 팩.>

파워로직스의 배터리공정은 크게 셀 분류→모듈 삽입→클리닝→와이어 본딩→레이저 용접→모듈단위 성능검사→팩 조립→팩 단위 성능검사로 이뤄졌다. 최초 배터리 분류부터 최종 팩 성능 검사(EOL)까지 100% 자동화로 완성됐다. 팩에 들어가는 배터리 셀은 국산품을 활용한다는 방침이다.

장동필 파워로직스 에너지사업본부장(전무)은 “전동화 시대가 본격화되면서 상용차나 특수차, 초소형전기차 등 다품종소량생산 차량을 공략하기 위해 자체 배터리팩 자동화라인을 구축하게 됐다”며 “원통형 전지에 '와이어 본딩' 방식을 택한 건 생산 균일성과 안전성, 신뢰성을 위해서다”고 말했다.

박철완 서정대 교수는 “원통형전지는 단위 전지 당 방출열량이 중대형(파우치·각형) 보다 작아 안전에 유리하고, 단위전지 치수 균일도가 뛰어난 편”이라며 “하지만 소형 단위전지 기반이라 단위전지 수가 절대적으로 많기 때문에 생산 및 품질관리에 자동화설비가 반드시 필요하다”고 말했다.

오창(충북)=

박태준기자 gaius@etnews.com