2차 전지 배터리셀 종류 (원통형 배터리, 파우치형, 각형, 테슬라 배터리, 4680 배터리)

 

원통형-배터리

 

 

 

2차 전지 배터리셀 종류에 대해 알아보겠습니다. 요새 2차 전지 관련주가 핫하고, 특히 원통형 배터리 관련주(TCC스틸, 상신이디피, 신흥에스이씨 등)의 주가 상승세가 무섭습니다. 그래서 그 기본인 2차 전지 배터리셀 종류 (원통형, 파우치형, 각형) 및 요새 원통형 배터리가 주목받는 이유에 대해 설명드릴게요.

 

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• 2차 전지(배터리)란?

2차 전지란 방전된 이후에도 충전을 통해 재사용이 가능한 전지(반영구적 사용)입니다. 반면, 1차 전지는 충전하여 재사용할 수 없는 전지로 우리가 일상생활에서 자주 사용하는 건전지, 알칼리 전지 등이 해당합니다.

 

 

• 2차 전지 배터리셀 종류(각형/파우치형/원통형)

(1) 각형

 

1) 특성 : 단단한 알루미늄의 사각형 형태로 패키징, 배터리 소재를 접어서 만든 젤리롤 형태, 여러 개를 쌓을 수 있는 납작한 형태, 내부공간이 남음

2) 장점 : 알루미늄 캔으로 내구성이 높음, 대량 생산이 용이함

3) 단점 : 공간 효율이 낮아 에너지 밀도 저하

4) 사용현황 : CATL, 삼성SDI 생산, 셀투팩, 적충형 등 내부 공간 효율 증가, 폭스바겐, BMW, 아우디 등 사용

 

(2) 파우치형

 

1) 특성 : 부드러운 필름으로 패키징, 쌓아 올린 배터리 소재, 내부공간이 꽉차며 얇음

2) 장점 : 공간효율이 높아 에너지 밀도가 높음, 다양한 배터리 디자인 가능

3) 단점 : 공정이 복잡함, 대량 생산 원가 높음, 열관리가 어려움

4) 사용현황 : LG에너지솔루션, SK이노베이션 생산, 니켈 함량 높여 에너지 밀도 극대화, 현대차, GM, 포드 등 사용

 

(3) 원통형

 

1) 특성 : 배터리 소재 감아 만든 '젤리롤' 1개, 작은 크기

2) 장점 : 가격이 저렴, 표준화된 크기로 대량 생산이 용이, 부피당 에너지 밀도 높음, 안전성이 높음

3) 단점 : 고가의 배터리 시스템 구축 비용, 원통의 한계상 공간 활용이 어렵고, 수명이 짧음, 파우치형에 비하여 에너지 밀도 낮음

4) 사용현황 : 파나소닉, LG에너지솔루션, 삼성SDI 생산, 개별 배터리 크기 키워 비용을 절감, 테슬라 사용

 

 

배터리셀-종류-및-특징

 

• 원통형 배터리가 화제인 이유 - 4680 차세대 배터리

사실 원통형배터리는 고가의 배터리 시스템 구축 비용, 낮은 에너지 밀도, 떨어지는 공간 효율성 때문에 2차 전지 및 전기차 시장에서 인기가 덜했습니다. 그러나 최근 배터리셀을 차체에 바로 장착하는 ‘셀투섀시(CTC)’ 등이 고안되면서 성능이  높아지고 있어 에너지 밀도가 낮은 단점이 희석되고 있고, 최근 테슬라가 4680 원통형 배터리 양산 소식을 알리면서 다시 관심이 높아졌습니다. 

 

4680 배터리는 지름 46mm, 높이 80mm의 원통형 배터리를 말합니다. 4680은 세계 최대 전기차 업체인 테슬라가 도입을 밝힌 차세대 배터리입니다. 기존 2170(지름 21mm, 높이 70mm) 배터리보다 용량은 5배, 출력은 6배, 주행거리는 16% 개선된 배터리라고 합니다. '테슬라 배터리'라고도 불리는데요. 테슬라도 자체 생산을 진행할 것이며, 4680을 LG에너지솔루션과 파나소닉에서 공급받기로 했다고 알려져 있습니다. 테슬라는 미국 네바다주에 36억달러(약 4조 5400억 원)를 투자해 4680 원통형 배터리 조립 공장을 지어 연간 100 GWh(기가와트시) 양산 체제를 갖출 계획이라고 합니다.

 

LG에너지솔루션은 4680 배터리의 상용화를 계속 추진해 왔던 것으로 알려져 있는데요. 본격적인 양산에 돌입할 것이라고 합니다. 삼성SDI는 올해 상반기 샘플 생산을 목표로 천안에 4680 배터리의 파일럿 라인을 준비했다고 합니다.

 

원통형 배터리 수요가 테슬라 4680 배터리 양산을 기점으로 증가세에 있습니다. 2025년부터 BMW도 원통형 배터리를 적용한 전기차를 출시할 예정입니다. 전기차 전환을 추진 중인 볼보차, 스텔란티스 등도 원통형 배터리에 주목하고 있습니다.

 

따라서, 원통형 배터리 시장의 성장성에 대한 기대감에 원통형 배터리 관련주(TCC스틸, 상신이디피, 신흥에스이씨 등)들이 연일 상승세에 있습니다. 이번 글에서는 2차 전지 배터리셀들의 종류, 원통형 배터리가 화제인 이유, 4680 차세대 배터리에 대해 알아봤으며 다음 글에서는 원통형 배터리 관련주에 대해 알려드릴게요.