일본산업뉴스요약

주목, 그린기술
‘연소되지 않는’ 리튬이온전지
ELIY Power, 전자동 생산으로 불량품 방지

축전지 개발업체 엘리파워(도쿄)의 리튬이온전지가 ‘연소되지 않는 배터리’로 주목 받고 있다. 그 안전성이 평가되면서 최근 1년 동안 마쓰다와 세콤, NTT도코모 등 대기업들이 제품 및 서비스에 이용하고 있다. 이 기술의 기반이 되는 것이 가와사키(川崎) 시에 있는 ‘전자동’ 배터리 공장이다.

“지금은 휴식 시간인가요?” 엘리파워의 사와사키 공장을 견학 온 대부분의 사람들은 이렇게 질문한다. 그 이유는 여기서는 사람을 거의 볼 수 없기 때문이다. 부극에 도포하는 재료를 제조하는 공정에서는 5명 전후로 작업하는 것이 일반적이지만, 가와사키 공장에서는 겨우 1명만이 작업하고 있다.

“바닥에 가루가 떨어져있지 않네요?” 엘리파워의 가와카미(河上) 전무가 공장을 안내하자 견학하는 사람이 이렇게 말했다. 배터리의 전극 합제를 만들기 위해서는 큰 가마에 흑연과 용매 등의 재료를 넣어 혼합하는 방법이 주류이다. 이 경우 재료가 가마에 들어가지 않고 바닥에 떨어지는 일이 자주 발생한다. 배터리 공장을 한번이라도 방문해본 사람은 바닥에 가루가 떨어져 있는 것이 당연하다고 느끼지만, 엘리파워의 가와사키 공장은 다르다.

엘리파워의 가와사키 공장에서는 작은 탱크에 무수한 스테인리스 파이프가 연결되어 있어 각 재료의 양이 자동으로 측정되면서 균일하게 혼합되고 있다. 이러한 방법 때문에 바닥에 가루가 떨어지지 않고 배합 비율이 안정되어 불량품 발생을 방지할 수 있으며 가마를 씻을 필요도 없다.

엘리파워는 이러한 성인화(省人化)∙효율화를 가능하게 하는 생산 설비를 자체 개발하는 것을 원칙으로 하고 있다. 기술 유출을 막기 위해서이다. 전극의 재료를 균일하게 도포해 건조시킨 후에는 아코디언과 같이 주름이 있는 세퍼레이터 필름에 전극을 끼워 넣는다. 이와 같은 일련의 공정은 모두 자동화로, 하나의 긴 레일 위에서 진행된다. 사람이 물건을 옮기거나 재료를 투입하는 등의 모습은 없다.

일반적으로 배터리는 A등급, B등급 등, 품질에 따라 등급이 나뉘어진다. 최종적으로 배터리 용량 및 내부 저항에서 차이가 나기 때문이다. 하지만 엘리파워는 등급을 나누지 않는다. 전자동으로 인해 품질에 차이가 잘 나지 않는다는 이유도 있지만, 복수의 품질 체크를 통해 관리하며 불량품을 없애고 있기 때문이다.

예를 들어 조립 라인 작업 중에 X선 검사를 시행해 0.2mm라도 오차가 있는 부품은 자동으로 제거한다. 미세한 차이가 에너지효율에 영향을 미치기 때문에 완성 후에도 입체 주차장과 같은 측정실에서 성능을 확인한다.

2006년 엘리파워를 설립한 요시다(吉田) 사장은 자동화를 중시해왔다. 그에게는 다른 기업이 흉내내지 못하는 고효율 생산체제를 구축하지 않는다면 해외 기업들에게 추월 당할 수 있다는 위기감이 있었다.

요시다 사장은 제약회사에서 생산 기술자들을 채용, 불순물을 철저하게 제거하는 제약회사의 발상을 도입했다. 2012년에 완성된 가와사키 공장은 엘리파워의 쇼룸 역할을 하고 있는 곳으로, 세콤과 혼다 등과의 연대도 성사시켰다.

엘리파워는 리튬이온전지의 안전성도 계속 높여나가고 있다. 리튬이온전지의 약점은 발화 위험성이다. 올 봄부터 출하를 시작하는 제8세대 배터리에서는 전해액 배합 등을 재검토해 발화 위험성을 경감. 과잉 충전 시 문제가 되는 가스 발생을 억제할 수 있게 했다. 배터리 내에 가스가 발생하면 안전변(릴리프밸브)이 열려 전해액이 분출, 주변에 인화물질이 있을 경우 2차 화재의 위험이 있다.

안전성은 엘리파워의 대주주인 다이와(大和)하우스그룹으로부터의 숙제이기도 했다. 엘리파워의 가와카미 전무는 “에너지 밀도와 가격 경쟁보다도 우리 회사는 우선 안전성을 중시한 것이 지금은 강점으로 작용하고 있다”라고 자신감을 나타냈다. 또한 “상온에서 인화점이 없는 전해액을 소재 제조사와 공동 개발하고 싶다”고 말한다.

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