삼성SDI는 지난 3월 5일 열린 인터배터리 2025 전시를 통해 셀투팩(Cell to Pack, CtP) 기술을 선보였다. 셀투팩(CtP) 기술은 중간 과정인 모듈화를 생략하고 배터리 셀을 팩으로 바로 조립하는 기술이다. 셀투팩(CtP) 기술은 배터리 팩 공간을 효율적으로 활용해, 한정된 공간에 더 많은 배터리 셀을 배치하여 에너지 밀도를 높이고, 주행거리를 늘릴 수 있다.

[인터배터리 2025에서 전시된 셀투팩(CtP) 기술]

기존에는 배터리를 전기자동차에 장착하기 위해 배터리 셀을 묶어 모듈화하고, 모듈을 다시 팩으로 만들었다. 셀-모듈-팩 구조에 비해 셀투팩(CtP)은 모듈이 생략된 만큼 모듈 부품이 차지했던 공간에 배터리 셀을 배치하여 동일 공간에 더 많은 에너지를 활용할 수 있게 된다. 또한 모듈 부품의 무게도 줄어들어 전기자동차의 경량화에도 도움을 줄 수 있다. 

셀투팩(CtP)은 생산에도 장점이 있다. 구조가 단순해 지면서 설계에 드는 시간을 단축하고, 제조 공정의 단계를 기존 대비 줄일 수 있기 때문이다.

[모듈화 과정이 생략되는 CtP 기술]

하지만 셀투팩(CtP) 기술은 난이도가 높다. 기존 셀-모듈-팩 구조가 배터리 셀을 모듈, 팩이 2중으로 보호하는 구조였다면, 셀투팩(CtP)은 팩 단일 구조로 이루어져 있어 절대적인 안전성을 확보하는 것이 필수이기 때문이다.

그래서 셀투팩(CtP) 기술에 삼성SDI의 각형 배터리가 결합되면 큰 장점을 발휘한다. 삼성SDI의 각형 배터리는 알루미늄 캔 타입의 외관 구조를 가지고 있어 내구성이 뛰어나고, 외부 충격에 강하기 때문에 셀투팩(CtP) 팩 단일 구조에도 안전성을 확보할 수 있다. 

또한 삼성SDI는 셀투팩(CtP)에 열전파 방지 기술인 No TP(No Thermal Propagation)를 적용하여 내부 구조를 설계해 안전성을 확보하였다. 여기에 더해 시뮬레이션 기술을 적용하여 팩 패키지를 강건 설계하여 외부 충격에 대한 저항력을 높이는 연구 개발을 지속하고 있다.

삼성SDI는 2023년부터 PHEV 차량에 탑재되는 팩 제품에 셀투팩(CtP) 기술을 적용하여 양산하고 있다. 향후 삼성SDI는 에너지 밀도와 안전성을 높인 셀투팩(CtP) 기술을 통해 전기자동차 주행거리를 늘리고, 경량화를 통해 주행 효율을 향상시키는데 기여해 나갈 것이다.