‘수성 코팅’ 알루미늄으로 전기차 배터리 부품 공정 줄인다

글로벌 알루미늄 업체인 노벨리스가 전기차 배터리 부품의 제조 공정을 단순화할 수 있는 수성 코팅 알루미늄 기술을 확대하고 있다.

알루미늄 코일을 부품으로 성형하기 전에 수성 코팅을 미리 적용해 부식 방지와 성형성을 높이고, 용도에 따라 전기 절연 기능까지 갖추도록 하는 방식이다.

기존에 부품 성형 뒤 별도로 필요했던 일부 윤활·코팅 공정을 줄일 수 있다는 것이 노벨리스의 설명이다. 노벨리스는 인도 힌달코 인더스트리의 자회사인 미국계 알루미늄 업체다.

미국 IT 전문매체 인터레스팅엔지니어링은 노벨리스가 전기차와 에너지저장장치(ESS)에 쓰이는 배터리 인클로저, 케이싱, 전기 연결 부품인 버스바 등을 겨냥해 코팅 알루미늄 제품군을 확대하고 있다고 19일(현지시각) 보도했다.
◇성형 전에 수성 코팅…후속 공정 줄여

인터레스팅엔지니어링에 따르면 이 기술의 핵심은 자동차용 알루미늄 코일 표면에 부품 성형 이전부터 수성 코팅을 적용하는 점이다.

배터리 부품에 사용되는 알루미늄은 가볍고 내구성이 높으며 재활용이 가능하다는 장점이 있지만 부식 방지나 전기 절연을 위해 별도의 표면 처리가 필요한 경우가 있다.

노벨리스는 이런 기능을 알루미늄 코일 단계에서 미리 부여하면 이후 제조 과정에서 추가적인 작업을 줄일 수 있다고 설명했다.

코팅은 스탬핑으로 알루미늄을 원하는 형태로 성형한 이후에도 기능을 유지하도록 설계됐다. 배터리 부품은 코팅 이후에도 복잡한 형태로 가공되는 경우가 많기 때문에 성형 과정에서도 코팅 성능이 유지되는 것이 중요한 요소다.
노벨리스는 사전 코팅된 소재를 사용하면 외부 윤활 공정과 추가적인 전착도장 의존도를 낮출 수 있어 생산 공정을 단순화할 수 있다고 밝혔다.

밀란 펠버바움 노벨리스 유럽 연구개발(R&D) 이사는 “자동차 분야에서 축적한 경험을 바탕으로 첨단 표면기술과 고성능 알루미늄 판재를 결합했다”며 “제조 효율성을 높이는 동시에 배터리 성능과 내구성을 지원할 수 있다”고 설명했다.

노벨리스에 따르면 이 수성 코팅 기술은 이미 검증을 거쳤으며 독일의 첨단 코팅 생산라인에서 사용되고 있다.

◇부식 방지에 전기 절연 기능까지

코팅 알루미늄은 배터리 인클로저와 케이싱 등에 적용해 부품의 부식 방지와 내구성 향상에 활용할 수 있다.

또 적용 부품에 따라 전기 절연 기능을 갖추도록 설계할 수도 있다. 배터리 시스템 내부에서 원하지 않는 전기적 접촉을 막아야 하는 부품에 활용할 수 있다는 의미다.

적용 대상은 전기차에만 국한되지 않는다. 노벨리스는 이 기술을 고정형 ESS에도 적용할 수 있도록 하고 있다.

이번 기술은 배터리의 양극·음극이나 전해질 같은 화학적 구성 자체를 바꾸는 기술과는 차이가 있다. 배터리를 둘러싼 부품 소재와 제조 방식을 개선하는 데 초점을 맞춘 것이다.

알루미늄의 가벼운 특성과 사전 코팅 기술을 결합해 내구성과 절연 성능을 확보하면서 생산 과정을 줄이는 것이 목표다.

◇재활용 알루미늄 활용도 확대

노벨리스는 재활용 알루미늄 활용도 이번 기술의 주요 요소로 제시했다.

재활용 원료 비중이 높은 저탄소 알루미늄을 사용하면 배터리 공급망의 환경 영향을 줄이는 데 도움이 될 수 있다는 설명이다.

사용한 알루미늄을 회수해 다시 제조 공정에 투입하는 폐쇄형 재활용 방식도 적용할 수 있다.

다만 이번 발표에서는 수성 코팅 기술을 적용했을 때 제조비용이 얼마나 줄어드는지, 생산시간이 얼마나 단축되는지에 대한 구체적인 수치는 제시되지 않았다. 배터리 자체 성능이 어느 정도 개선되는지에 대한 정량적인 자료도 공개되지 않았다.

따라서 현재로서는 제조공정 단순화와 부품 기능 통합 가능성이 핵심이며 실제 비용 절감 폭과 대량생산 효과는 추가적인 검증이 필요한 단계라는 지적이다.


김현철 글로벌이코노믹 기자 rock@g-enews.com