공간 효율을 살리는 Cell To Pack 기술
더 가볍고 많이 담을 수 있는 우리도 어서 쫓아가야 할 새 기술
배터리의 기본을 이루는 셀은 전기에너지를 충전해서 사용할 수 있는 배터리의 기본 단위로 양극/음극/분리막/전해액을 알루미늄 케이스에 넣어 만든다. 이런 셀들을 관리하기 위한 모듈은 셀을 외부 충격과 열, 진동 등으로부터 보호하기 위해 프레임에 넣은 조립체를 말한다. BMS에서 배터리를 관리하는 기본 단위이기도 하다. 이런 모듈을 냉각 시스템 등 각종 제어 및 보호 시스템으로 구성해서 차에 올리기 위한 배터리의 최종 형태를 팩이라고 한다. 전기차에 탑재되는 배터리는 셀(Cell) / 모듈(Module) / 팩(Pack) 단위를 거쳐 완성된다.
전기차 배터리의 구성요소들 셀 - 모듈 - 팩 순서다.그러나 배터리 관리 기술이 더 늘어나면서 중간 단계인 모듈을 제외하고 셀에서 바로 팩으로 구성하는 CTP(Cell to Pack) 기술이 주목을 받고 있다. 모듈을 없애면 공간을 20% 가까이 더 확보해 에너지 밀도는 높아진다. 부품 수는 40% 줄어들고 만드는 방식도 간단해지기 때문에 비용 절감 효과도 크다. 대신에 셀을 보호하는 팩 강도를 강하게 해야 하고, BMS를 개별 셀과 연결하는 고난도 기술이 필요하다.
모듈에 비해 팩으로 바로 하면 공간 효율이 좋아진다.현재 이런 기술을 이끌고 있는 업체는 중국 기업들이다. BYD나 CATL, CALB 등 회사들은 단가는 저렴하지만 에너지 밀도가 떨어지는 LFP 배터리의 단점을 보완하기 위해 CTP 기술 개발에 매진했다. 그 결과 단가는 저렴하면서도 NCM 보다 더 뛰어난 주행 거리를 확보할 수 있게 되었다. 발열이 적어 냉각 시스템이 많이 필요하진 LFP 배터리는 안정성에서도 인정을 받고 있다.
이런 경향을 반영해서 우리나라 업체들도 늦게나마 CTP 기술 개발에 참여하고 있다. 2024년 인터배터리 박람회에는 LG에너지솔루션과 SK ON 모두 NCM 파우치배터리로 CTP를 적용한 팩을 선보인 바 있다. 양산으로 적용하기에는 조금 더 시간이 필요하겠지만, 공간 효율을 높이고 가격을 낮추기 위해서는 우리도 바로 쫓아가야 하는 전기차 기술의 대세다.
