씨에이티빔텍이 원통형 4680 배터리의 안전성과 생산성을 혁신적으로 개선하는 3차원(3D) 컴퓨터 단층촬영(CT) 기반 인라인 초고속 검사 시스템을 출시했다고 5일 밝혔다.
해당 검사 시스템은 분당 생산속도(PPM)가 30PPM인 원통형 4680 배터리를 검사할 수 있는 수준으로, 초고속 처리 능력을 갖췄다. 이는 전기차 배터리 대량 생산 라인에 최적화된 솔루션을 제공할 수 있으며 배터리 화재 사고도 원천적으로 예방할 수 있다고 회사는 설명했다.
이와 함께 기존 2차원(2D) 엑스선촬영장치(X-ray)로는 발견이 어려웠던 배터리 셀의 미세 균열, 내부 단락, 수십 마이크로미터(㎛) 크기의 금속 이물질 등도 정밀 탐지가 가능하다.
4680 배터리는 차세대 전기차 배터리로 주목받고 있으며 기존 2170 배터리보다 에너지 용량 5배, 출력 6배 향상된 혁신적인 제품이다. 4680 배터리는 최근 주요 전기차 제조사들의 채택이 본격화되면서 글로벌 배터리 제조사들의 양산이 시작되고 있다. 테슬라의 사이버트럭과 신형 모델Y 주니퍼 등 신규 차종 출시 계획에 따라 4680 배터리 수요도 급증할 것으로 전망된다.
이번에 출시한 검사 시스템은 자체 개발한 멀티빔 X-ray 기술을 적용했다. 이를 기반으로 시스템은 배터리 제조 공정에서 발생할 수 있는 다양한 불량 요인을 사전에 차단할 수 있으며 기존 단일 빔 방식보다 검사 속도와 정확도가 향상됐다.
시스템은 배터리 셀의 품질을 결정하는 핵심 요소들을 실시간으로 분석할 수 있다. 구체적으로 ▲전극 재료 균일성 및 다공성 구조 정밀 검사 ▲내부 기포·층간 두께 불균일 등 제조 결함 탐지 ▲양극 및 음극 간 정렬 상태 3D 분석해 단락 가능성 원천적 차단 ▲수십 ㎛크기 금속 이물질 검출 ▲내부 균열·구조적 손상 정밀 진단 ▲전기적 접촉 품질 보증으로 배터리 셀 성능 및 안전성 보장 등이 가능하다.
특히 시스템은 전기차 배터리 화재의 주요 원인인 내부 단락 문제 해결을 위해 고해상도 3D CT 기술로 배터리 내부 구조를 상세히 분석할 수 있다. 이에 제조사들은 비교적 안전하고 신뢰성 높은 배터리를 생산할 수 있다.
아울러 씨에이티빔텍은 이번 검사 시스템의 핵심 기술을 통해 반도체와 의료 분야에 대한 사업 확장도 준비하고 있다. 씨에이티빔텍의 고해상도 3D CT 기술은 반도체 분야에서 미세 결함 검출이 가능하다. 이는 차세대 반도체 제조 공정의 품질 향상에 기여할 것으로 예상된다.
씨에이티빔텍 관계자는 “당사의 검사 장비는 배터리 제조 공정에서 품질 관리와 안전성 강화를 위한 필수적인 역할을 수행하고 있다”며 “현재 주요 국내외 기업들과의 협력을 통해 더 많은 배터리 제조사들이 이 기술을 도입하고 있다”고 전했다. 그는 “앞으로도 지속적인 연구개발을 통해 검사 속도와 영상 품질 면에서 기술적 우위를 유지하며 시장을 선도해 나갈 것”이라고 덧붙였다.
헬로티 이창현 기자 |
