2차전지 폼팩터별 비교 및 관련 기업 분석

    2차전지는 각형, 원형, 파우치형 세 가지 주요 폼팩터로 구분되며, 각 폼팩터는 전기차(EV), 에너지저장장치(ESS), 전동공구, IT 기기 등 다양한 산업에서 활용된다.

각 배터리는 크기, 구조, 성능, 제조 방식에서 차이가 있으며, 주요 배터리 제조업체들은 특정 폼팩터에 특화된 제품을 생산하여 시장을 선점하고 있다.

목차

1.  2차전지 폼팩터별 비교

1.1 각형(Prismatic) 배터리

    각형 배터리는 금속 케이스(알루미늄 또는 강철) 내부에 전극과 전해질을 직사각형 형태로 배치한 배터리로, 전기차와 ESS에서 많이 사용된다.

구분	내용
형태	직사각형 금속 케이스
크기 ( 예시 ,mm)	1112170, 50160165, 72173195,100200350
용량(Ah)	10~300
에너지 밀도 (Wh/L)	550~650
무게 대비 에너지 밀도 (Wh/kg)	200~250
장점	공간 활용 우수, 높은 내구성, 방열 성능 우수
단점	제조비용 증가, 무게 증가, 충격 시 내부 손상 위험
적용 분야	전기차(EV), 에너지저장장치(ESS)

 

1.2. 원형(Cylindrical) 배터리

    원형 배터리는 금속 캔 내부에 전극을 감아 원통형으로 말아 만든 배터리로, 전기차, 전동공구, 노트북, 전기자전거 등에 사용된다.

구분	내용
형태	원통형 금속 캔
크기 ( 예시,mm )	18650(18×65), 21700(21×70), 4680(46×80)
용량(mAh)	2500~15000
에너지 밀도 (Wh/L)	200~300
무게 대비 에너지 밀도 (Wh/kg)	200~300
장점	생산 자동화 용이, 내구성 우수, 대량 생산 가능
단점	공간 활용 비효율, 배터리 팩 설계 복잡, 내부 연결 저항 증가
적용 분야	전기차(EV), 전동공구, 전기자전거, IT 기기

 

 

1.3. 파우치(Pouch) 배터리

    파우치형 배터리는 알루미늄과 플라스틱 필름으로 감싼 얇고 유연한 배터리로, 경량성이 중요한 전기차 및 IT 기기에서 주로 사용된다.

구분	내용
형태	얇은 필름 케이스
크기 (예시,mm)	503759,8527120, 90255170, 120345200
용량(Ah)	10~300
에너지 밀도 (Wh/L)	500~600
무게 대비 에너지 밀도 (Wh/kg)	220~280
장점	가벼운 무게, 디자인 자유로움, 고밀도 배터리 설계 가능
단점	기계적 강도 낮음, 팽창 가능성, 추가 방열 시스템 필요
적용 분야	전기차(EV), 스마트폰, 태블릿, 드론

 

2. 폼팩터별 성능 비교

항목	각형  배터리	원형 배터리	파우치 배터리
에너지 밀도 (Wh/L)	높음 (550~650)	중간 (200~300)	중간 (500~600)
무게 대비 에너지 밀도 (Wh/kg)	보통 (200~250)	높음 (200~300)	가장 높음 (220~280)
방열 성능	우수	우수	낮음 (추가 냉각 필요)
기계적 강도	강함	강함	약함
생산 비용	높음	낮음 (대량 생산 가능)	높음
유지보수	보통	용이	어렵고 팽창 위험

 

3. 폼팩터별 주요 제조 기업 분석

3.1. 각형 배터리 관련 기업

    각형 배터리는 전기차(EV)와 에너지저장장치(ESS)에서 널리 사용되며, CATL, LG에너지솔루션, 삼성SDI, BYD 등이 생산하고 있다.

기업	국가	특징
CATL	중국	세계 1위 배터리 제조사, 테슬라 및 폭스바겐에 공급
LG에너지솔루션	한국	GM, 폭스바겐, 현대차 등에 공급, 고밀도 배터리 연구 중
삼성SDI	한국	BMW, 스텔란티스와 협력, 고출력 배터리 개발
BYD	중국	블레이드 배터리(Blade Battery) 개발, 자사 전기차에도 적용

 

3.2. 원형 배터리 관련 기업

    원형 배터리는 생산 자동화가 쉬워 전기차 및 전동공구에서 많이 사용되며, 삼성SDI, LG에너지솔루션, 파나소닉, 테슬라 등이 생산하고 있다.

 

기업	국가	특징
삼성SDI	한국	전기차 및 전동공구용 원형 배터리 생산, 테슬라에 공급
LG에너지솔루션	한국	21700 및 4680 배터리 연구 중, 글로벌 전기차 시장 공략
파나소닉	일본	테슬라와 협력하여 4680 배터리 생산
테슬라	미국	자체 4680 배터리 생산, 고출력 전기차 배터리 개발

 

3.3. 파우치 배터리 관련 기업

    파우치형 배터리는 경량화 및 디자인 유연성이 필요할 때 사용되며, LG에너지솔루션, SK온, CATL, AESC 등이 생산하고 있다.

기업	국가	특징
LG에너지솔루션	한국	GM, 포드, 현대차 등에 공급, 고밀도 배터리 연구
SK온	한국	BMW, 현대차 등에 공급, 전고체 배터리 연구
CATL	중국	다양한 전기차 업체에 공급, LFP 배터리 선도
AESC (Envision AESC)	중국-일본	닛산과 협력하여 전기차 배터리 개발

 

4. 결론

• 각형 배터리는 전기차 및 ESS에 적합하며, LG에너지솔루션, CATL, 삼성SDI 등이 주도.
• 원형 배터리는 대량 생산이 용이하고 내구성이 우수하여 삼성SDI, LG에너지솔루션, 파나소닉, 테슬라가 시장을 이끌고 있음.
• 파우치 배터리는 경량화 및 유연한 설계가 가능하여 LG에너지솔루션, SK온, CATL 등이 생산.
• 향후 전고체 배터리 개발 및 배터리 성능 향상 연구가 계속되면서, 폼팩터별 장점이 더욱 최적화될 전망.