4680·46시리즈
4680 / 46-Series Cell
정의
지름 46mm의 대형 원통형 셀 규격. 탭리스 구조로 대전류·발열 문제를 풀어 셀당 용량을 키웠으며, 테슬라 주도로 표준화되어 국내 3사도 양산에 나섰다.
자세한 설명
46시리즈는 지름 46mm에 높이를 80mm(4680)·95mm(4695)·120mm(46120) 등으로 달리한 대형 원통형 셀 계열이다. 2170 대비 셀당 에너지가 약 5배로 커져 팩당 셀 수와 접합점·부품 수를 크게 줄이고, 표준 규격 기반의 초고속 와인딩 양산성을 유지하면서 각형에 가까운 대용량을 구현하는 것이 설계 의도다.
기술의 핵심은 탭리스(전탭) 구조다. 기존 원통형은 전극 끝의 탭 한두 개로 전류가 드나들어 대형화 시 저항·발열이 급증하지만, 탭리스는 무지부 전체를 접어(포일 폴딩) 집전판에 용접해 전류 경로를 수백 배 넓힌다. 이 덕분에 대전류 충방전과 급속충전이 가능해졌으나, 무지부 성형·집전판 레이저 용접의 품질 관리가 새로운 공정 난제가 됐다.
테슬라가 자체 생산과 함께 건식 전극을 결합해 원가 혁신을 추진했고, LG에너지솔루션은 46시리즈 양산을 시작해 테슬라 등에 공급하며 삼성SDI·파나소닉도 46파이 라인을 구축하고 있다. BMW 뉴클래스 등 완성차의 채택이 이어지며 파우치·각형과 함께 전기차 폼팩터 3강 구도를 형성하고 있다.
실무 예시
4680 셀은 셀당 20Ah 이상급 용량으로 2170(약 5Ah) 대비 팩당 셀 수를 크게 줄이며, 46시리즈는 높이 변형(4695·46120)으로 차종별 요구에 대응한다. 무지부 폴딩부와 집전판 용접부는 X선·비전 전수 검사로 품질을 확인하는 것이 일반적이다.
실무 포인트
- 탭리스 집전판 용접이 신규 핵심 공정이다 — 용접 스패터·미접합 검사 체계를 확인한다.
- 대형화로 셀당 에너지가 커져 단일 셀 고장 영향이 크다 — 팩 열전파 설계를 재검증한다.
- 규격 표준화가 강점이지만 높이 파생(80·95·120)별 호환성은 별개다 — 팩 설계 확정 전 규격을 고정한다.
- 건식 전극 등 신공정과 결합될수록 초기 수율 리스크가 크다 — 양산 수율 실적 데이터를 확인한다.