18650 원통형 셀 vs 파우치형 셀

18650 원통형 셀과 파우치형 셀(폴리머 배터리)은 리튬 배터리의 두 가지 일반적인 형태이며, 구조, 성능 및 적용 분야에 차이가 있습니다. 주요 차이점을 자세히 비교해보겠습니다.

1. 구조 및 포장 형태

18650 원통형 셀:

이 배터리는 단단한 원통형으로, 금속 외피(일반적으로 강철 또는 알루미늄)가 감싸고 있으며, 내부에는 양극, 음극, 격막, 전해액, 그리고 안전 밸브가 있습니다. 18650 배터리는 직경 18mm, 높이 65mm(원통형은 "0")의 단일 크기를 가지며, 모듈형 설계를 위해 모델이 고정되어 있습니다. 이 배터리는 방폭 설계를 채택하여 과압 발생 시 내부 압력을 방출하는 안전 밸브가 상단에 장착되어 폭발 위험을 줄입니다.

파우치 셀

유연 포장: 알루미늄-플라스틱 복합 필름(외층은 나일론/PP, 중간층은 알루미늄 호일, 내층은 열 밀봉)을 쉘로 사용하고, 내부 배터리 셀은 적층 또는 권취 구조입니다.

유연한 모양: 다양한 장비의 공간 요구 사항에 맞게 초박형, 정사각형 또는 특수 모양으로 사용자 정의할 수 있습니다.

2. 에너지 밀도

18650 원통형 셀:

원통형 구조의 공극(그룹화 시 약 60~70%의 활용률)으로 인해 체적 에너지 밀도는 낮습니다(약 250~300Wh/L). 모노머의 용량은 일반적으로 1,200~3,500mAh(예: 3원계 리튬 전지)입니다.

파우치 셀:

금속 쉘이 없고 공간 활용률이 높기 때문에(그룹 활용률은 90% 이상에 도달할 수 있음) 에너지 밀도가 더 높습니다(300-400Wh/L). 단일 용량으로 수십 Ah에 쉽게 도달할 수 있습니다(예: 전기 자동차용 대용량 배터리 셀).

3. 안전 및 열 관리

18650 원통형 셀：

금속 케이스는 펑크 방지 기능이 있지만, 열 폭주 발생 시 "제트" 화염(안전 밸브에 의해 유도되는 압력 방출)이 발생할 수 있습니다. 그룹화 시 복잡한 방열 설계가 필요합니다(예: 테슬라의 액체 냉각 파이프라인 갭 배열).

파우치 셀:

알루미늄 플라스틱 필름은 고온에서 녹을 수 있지만, 열을 제대로 제어하지 못하면 대개 부풀어 오르고 불꽃이 더 느리게 퍼집니다.

방열면적이 크지만, 모듈 레벨에서 열관리(열전도성 접착제, 냉각판 등)에 의존해야 합니다.

4. 비용 및 제조

18650 원통형 셀：

자동화 생산이 성숙해졌고, 단량체 제조 비용은 낮지만 조립 비용이 높습니다(용접, 구조 부품 등).

노트북, 전동공구 등 표준화된 제품에 적합합니다.

파우치 셀:

알루미늄 플라스틱 필름은 금속 쉘보다 가격이 저렴하기 때문에 원자재 비용이 낮지만, 포장 공정이 복잡하고 생산 수율이 높습니다. 자동차 회사의 맞춤형 배터리 팩 설계와 같은 맞춤형 시나리오에 더 적합합니다.

5. 장단점 비교

18650 원통형 배터리를 선택하세요: 높은 신뢰성, 표준화, 공간적 제약이 필요한 시나리오(예: 전동 공구).

파우치 셀: 경량성, 높은 에너지 밀도, 유연한 디자인을 추구하는 시나리오(예: 전기 자동차, 유연한 전자 장치).

기술의 발전으로 이 둘 사이에 명확한 경계가 없어졌습니다. 일부 대형 원통형 배터리는 에너지 밀도가 높아졌고, 백형 배터리는 구조 혁신을 통해 파우치 그룹화 효율을 최적화했습니다. 앞으로는 이 두 가지 장점을 모두 갖춘 더 많은 기술 혁신이 기대됩니다.

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