Z-Folding vs Sheet Stacking 심층 비교

7. Z-Folding vs Sheet Stacking 심층 비교

비교 항목	Z-Folding 방식	Sheet Stacking 방식
공정 개요	분리막을 연속 공급하며 전극을 교차 삽입하여 폴딩 적층	미리 컷팅된 전극과 분리막을 시트 형태로 차례로 적층
속도	빠름 (0.3~0.5초/장)	보통 (0.7~1.0초/장)
장비 복잡도	높음 (정밀 장력 제어 필요)	중간 (이송 시스템 위주)
정렬 정밀도	±100μm 수준	±50μm 이하 구현 가능
분리막 주름 발생률	있음 (제어기술 필수)	거의 없음
AI 비전 활용	주로 정렬 보정 목적	전극 위치 보정 및 불량 분류
적용 제품군	EV용 파우치셀 등 대형 전지	IT용 중소형 셀 또는 고정밀 전지

8. 대표 장비사 기술 비교

장비사	주력 기술	스택 속도	특장점
삼성SDI 협력 A사	Z-Folding 전용 장비	0.35초/장	장력 자동제어 + 장비 일체형 비전
LG에너지솔루션 협력 B사	Sheet Stacking & AI 비전	0.6초/장	±30μm 정렬 + AI 분류기 탑재
SK온 협력 C사	하이브리드 스태킹 (Z + Sheet)	0.4초/장	양방향 적층 및 적층 후 자동 프레싱
유럽계 D사	AI 기반 정밀 제어	0.7초/장	디지털 트윈 기반 고장 예측 기능

9. 스태킹 공정 자동화 전략

① 공정 통합 자동화

• 노칭 – 전극 공급 – 스태킹 – 프레싱까지 모듈형 통합 시스템 구축
• 공정 간 로봇암 연동으로 수작업 제거
• 하나의 UI에서 전공정 제어 가능

② 스마트 비전 시스템 도입

• 전극 형상/색상 분석 → 위치 보정 및 불량 자동 판정
• 분리막/전극의 재질별 반사율 차이까지 감지
• 3D 카메라로 두께 및 휨도 감지 가능

③ 예지보전 시스템

• 센서 기반 실시간 모니터링 (진공압, 흡착력, 속도, 진동 등)
• AI 분석으로 베어링·모터 고장 전 예측
• MES 연동 시 이력 기반 설비 상태 점검 자동화

④ 통계기반 품질 관리

• 스택 두께, 정렬 오차, 압착력 등 KPI 자동 기록
• 공정별 편차 추적 및 파라미터 자동 보정

10. 마무리 및 전망

스태킹 공정의 기술은 더 이상 단순한 적층 장비가 아닌, 정밀 기계 + AI + 자동화 기술의 융합체로 진화하고 있습니다. 글로벌 배터리 경쟁이 심화되면서, 각 제조사는 속도뿐만 아니라 정밀도와 품질, 그리고 장비의 고장 예측 기능까지도 필수로 요구하고 있습니다. 향후에는 공정 전체가 무인화 셀(Cell) 기반</strong으로 재편되고, 디지털 트윈 및 클라우드 기반의 공정 최적화가 주요 기술 이슈가 될 것입니다.

배터리 장비 관련 기술을 리드하려면 단순한 사양 개선을 넘어, AI 기반 제어, 유연한 모듈 설계, 지속적인 데이터 기반 품질 피드백 시스템</strong 구축이 필요합니다.