4680 배터리

4680이라는 숫자는 배터리의 물리적 크기를 나타내는 사양이다. 앞의 두 자리 46은 배터리의 지름이 46mm임을 의미하며, 뒤의 두 자리 80은 높이가 80mm임을 의미한다. 때때로 46800으로 불리기도 하는데, 여기서 마지막에 추가된 숫자 '0'은 이 배터리가 파우치형이나 각형이 아닌 원통형임을 나타내는 구분자이다. 기존 테슬라 차량에 주로 사용되던 2170 배터리(지름 21mm, 높이 70mm)와 비교하면 부피가 크게 확장된 형태이다.

테슬라가 배터리 크기를 키운 것은 단순한 외형 변화가 아니라 전기차의 효율성을 극대화하기 위한 전략적 선택이다. 주요 설계 목적은 다음과 같다.

• 에너지 밀도 및 주행 거리 증가: 더 큰 부피에 더 많은 활성 물질을 수용함으로써 배터리 팩 전체의 에너지 밀도를 높이고 전기차의 주행 가능 거리를 연장한다.
• 생산 공정 단순화: 배터리 셀 하나의 용량이 커지면 동일한 용량의 배터리 팩을 만들 때 필요한 셀의 개수가 줄어든다. 이는 조립 과정을 간소화하고 제조 비용을 절감하는 결과로 이어진다.
• 열 관리 및 안전성: 표면적이 넓어져 열 방출에 유리한 구조를 갖추었으며, 대형 원통형 폼팩터에 최적화된 설계를 통해 안전성을 확보하고자 하였다.

4680 배터리는 기존 원통형 배터리보다 높은 출력과 용량을 제공한다. 특히 제품 상단과 하단 모두에 전류를 연결하는 부품 제조 공정이 추가되는 등 고정밀 기술이 요구된다. 생산 공정에는 리벳(Rivet) 자동화 설비와 인공지능(AI) 비전 기술 등이 적용되어 정밀한 조립과 밀봉이 이루어진다.

현재 테슬라의 모델 Y 일부 물량과 최근 출시된 픽업트럭인 사이버트럭에 4680 배터리가 탑재되고 있다. 다만 대량 생산 과정에서 수율(결함 없는 합격품의 비율)을 확보하는 데 어려움을 겪고 있어 완전한 양산 체계 구축이 과제로 남아 있다.

테슬라 외에도 BMW가 2025년부터 출시할 전기차에 지름 46mm 규격의 원통형 배터리를 적용할 계획을 발표하였다. 이에 따라 SK온, LG에너지솔루션 등 주요 배터리 제조사들도 46mm 규격 배터리 개발에 박차를 가하고 있으며, 관련 장비 업체들의 수주도 이어지고 있다.