21700 배터리에 대해 알아야 할 모든 것

21700 배터리란 무엇인가요?

21700 배터리는 더 높은 에너지 밀도, 더 긴 수명, 더 나은 열 안정성 덕분에 다양한 산업 분야에서 널리 채택되고 있는 고성능 리튬 이온 셀입니다. 테슬라에서 처음 대중화된 21700 셀은 현재 전기 자동차(EV), 전동 공구, 의료 기기 및 에너지 저장 시스템에서 널리 사용되고 있습니다.

21700 배터리 크기 및 사양

21700이라는 이름은 물리적 크기에서 유래했습니다:

• 지름: 21mm
• 길이: 70mm
• 무게: 약 60-75g(제조사 및 화학 물질에 따라 다름)

주요 성능 매개변수:

• 공칭 전압: 3.6V - 3.7V
  방전 중 배터리의 평균 작동 전압입니다. 장치에 안정적인 전원을 공급하며 18650 배터리보다 약간 높기 때문에 더 많은 에너지를 출력할 수 있습니다. 공칭 전압이 높을수록 전력 공급의 효율성이 높아집니다.
• 용량: 3000mAh - 5000mAh
  용량은 배터리가 저장할 수 있는 충전량을 결정합니다. 대용량 21700 셀은 더 오랜 시간 동안 디바이스에 전원을 공급할 수 있으므로 전기 자동차 및 전동 공구와 같이 전력 소모가 많은 애플리케이션에 이상적입니다. 용량이 크다는 것은 배터리 교체 횟수가 줄어들고 작동 시간이 길어진다는 것을 의미합니다.
• 충전 전압: 4.2V(표준 리튬 이온 충전 전압)
  이는 배터리가 완전히 충전되었을 때 도달하는 최대 전압입니다. 이 한도를 초과하여 충전하면 과열되어 수명이 단축될 수 있으므로 적절한 배터리 관리 시스템(BMS)이 필수적입니다. 권장 범위 내에서 일관되게 충전하면 배터리 수명이 향상됩니다.
• 방전 차단 전압2.5V - 3.0V
  이는 배터리가 방전된 것으로 간주되기 전의 최소 전압입니다. 이 범위 이하로 방전하면 배터리에 돌이킬 수 없는 손상이 발생하고 수명이 단축될 수 있습니다. 전압 수준을 적절히 모니터링하면 배터리 상태를 유지하는 데 도움이 됩니다.
• 표준 방전 전류: 5A - 15A(고배수 모델의 경우 더 높음)
  방전 전류는 배터리가 주어진 시간에 얼마나 많은 전력을 공급할 수 있는지를 결정합니다. 전기 자전거, 드론, 전동 공구와 같은 애플리케이션에는 더 높은 방전율이 필요합니다. 적절한 방전율을 보장하면 과도한 열 축적을 방지하고 성능 안정성을 높일 수 있습니다.
• 주기 수명: 500 - 1000회(사용 및 화학 물질에 따라 다름)
  배터리 수명이란 배터리 용량이 현저히 저하되기 전에 배터리가 완전히 충전 및 방전될 수 있는 횟수를 말합니다. 사이클 수명은 충전 속도, 방전 속도, 작동 온도 등의 요인에 따라 달라집니다. 적절한 충전 방법을 사용하고 심방전을 피하면 사이클 횟수를 크게 늘릴 수 있습니다.

21700 배터리의 화학 성분 

21700 배터리는 다음과 같은 다양한 리튬 이온 화학 물질을 사용합니다:

• 리튬 니켈 망간 코발트 산화물(리튬 니켈 망간 코발트 산화물, LiNiMnCoO2 또는 NMC): 에너지 밀도, 전력 출력 및 수명의 균형을 제공합니다.
• 리튬인산철(LiFePO4 또는 LFP): 안전성, 열 안정성 및 긴 사이클 수명으로 유명합니다.
• 리튬 코발트 산화물(LiCoO2 또는 LCO): 에너지 밀도는 높지만 수명과 안전성은 낮습니다.
• 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물(LiNiCoAlO2 또는 NCA): 전기차와 같은 고에너지 애플리케이션에 사용됩니다.

21700 대 18650 

21700 배터리는 종종 18650 배터리 는 전자제품과 에너지 저장장치에 사용되는 용도가 비슷하기 때문입니다. 다음은 비교입니다:

21700 배터리 팩

21700 배터리 팩은 원하는 전압과 용량을 달성하기 위해 직렬 또는 병렬로 연결된 여러 개의 21700 셀을 모은 것입니다. 

21700 배터리 팩 구성 방법

1. 직렬 연결(S): 배터리를 직렬로 연결하면 용량은 동일하게 유지하면서 전압이 높아집니다. 예를 들어 공칭 전압이 3.7V이고 용량이 4000mAh인 21700 셀 3개를 직렬(3S)로 연결하면 총 팩 전압은 11.1V(3 × 3.7V)가 되고 용량은 4000mAh를 유지합니다.
2. 병렬 연결(P): 배터리를 병렬로 연결하면 동일한 전압을 유지하면서 용량을 늘릴 수 있습니다. 용량이 4000mAh이고 공칭 전압이 3.7V인 21700 셀 3개를 병렬(3P)로 연결하면 전압은 3.7V를 유지하면서 총 팩 용량은 12,000mAh(3 × 4000mAh)가 됩니다.
3. 직렬-병렬 조합(S-P): 더 높은 전압과 더 큰 용량을 모두 달성하기 위해 배터리는 직렬 및 병렬 연결의 조합으로 배열됩니다. 예를 들어 3S2P 구성은 셀 3개를 직렬로 연결(3 × 3.7V = 11.1V)하고 두 세트를 병렬로 연결(2 × 4000mAh = 8000mAh)하는 것을 의미합니다.
4. 배터리 관리 시스템(BMS): BMS는 배터리 팩에 통합되어 셀 간 충전 균형을 맞추고 과충전/방전을 방지하며 안전한 작동을 보장합니다. 이는 팩의 수명과 효율성을 극대화하는 데 매우 중요합니다.
5. 열 관리: 리튬 이온 전지는 충전 및 방전 시 열이 발생하므로 최적의 작동 온도를 유지하기 위해 열 패드, 냉각 팬, 환기 시스템과 같은 방열 전략을 사용합니다.         

21700 배터리 팩은 다양한 전력 및 에너지 저장 요구 사항을 충족하는 맞춤형 구성을 제공하므로 광범위한 산업 및 소비자 애플리케이션에 이상적인 선택입니다.   

21700 배터리의 장점

1. 더 높은 에너지 밀도: 18650과 비교하여 비슷한 설치 공간에서 더 많은 전력 저장.
2. 더 길어진 수명: 성능 저하가 줄어들어 사이클 수명이 향상됩니다.
3. 향상된 열 안정성: 높은 방전 조건에서 더 안전합니다.
4. 보다 효율적인 에너지 저장: 대용량 배터리 팩에 필요한 셀 수를 줄입니다. 
5. 다양한 애플리케이션: 자동차, 산업 및 가전제품에 적합합니다.

21700 배터리의 일반적인 응용 분야

• 전기 자동차(EV): 테슬라, 리비안 및 기타 자동차 제조업체에서 사용.
• 드론 및 로봇 공학: 장시간 비행 드론 및 자율 시스템에 필수적입니다.
• 에너지 저장 시스템(ESS): 가정 및 산업용 태양광 에너지 저장.
• 의료 기기: 휴대용 의료 장비에 전원을 공급합니다.
• 전동 공구: 무선 드릴, 톱 및 정원 장비.

21700 배터리 관련 자주 묻는 질문

1. 21700 배터리가 18650 배터리보다 나은 점은 무엇인가요?
21700 배터리는 더 높은 용량, 더 나은 에너지 밀도, 더 긴 런타임을 제공합니다.

2. 18650 배터리를 지원하는 모든 장치에서 21700 배터리를 사용할 수 있나요?
항상 그런 것은 아닙니다. 21700 배터리보다 큰 사이즈의 배터리를 사용하려면 호환되는 배터리 칸이 필요합니다.

3. 21700 배터리는 어떻게 충전하나요?
전압 설정이 올바른 전용 리튬 이온 충전기를 사용하세요(일반적으로 셀당 4.2V).

4: 21700 배터리를 추운 기후에서도 사용할 수 있나요?
A: 예, 저온 21700 모델은 -40°C에서 작동합니다.

5: 21700 배터리의 수명은 어떻게 되나요?
A: 방전 깊이와 온도에 따라 500~1,000회입니다.

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