같은 화학 조성의 셀이라도 어떤 형태로 감고 접느냐에 따라 부피 효율, 방열, 기계적 안정성이 크게 달라진다. 폼팩터는 화학만큼이나 성능을 좌우하는 변수다.
1. 세 가지 폼팩터
이차전지 셀은 크게 세 형태로 나뉜다. 원통형(cylindrical)은 전극을 둥글게 감아 금속 캔에 넣은 형태로 기계적 강성이 높다. 각형(prismatic)은 각진 금속 캔을 쓰며 공간 활용도가 좋다. 파우치형(pouch)은 알루미늄 라미네이트 필름으로 감싸 무게가 가볍고 설계 자유도가 높다.
사진은 각 폼팩터의 형태 이해를 돕기 위한 참고 이미지입니다. 원통형·파우치형은 일반 소비자용 제품 사진이며, 각형은 직접 제작한 3D 렌더링입니다.
2. 비교표
| 항목 | 원통형 | 각형 | 파우치형 |
| 기계적 강성 | 높음 | 중간 | 낮음 (별도 지지 필요) |
| 부피 대비 에너지밀도 | 중간 | 높음 | 가장 높음 |
| 방열 특성 | 양호 (표면적 대비) | 보통 | 양호 (얇은 형상) |
| 스웰링(팽창) 대응 | 강함 | 보통 | 취약, 설계 시 여유 공간 필요 |
3. 전극 스태킹 방식
파우치·각형 셀 내부에서 전극을 쌓는 방식도 갈린다. 와인딩(winding)은 전극을 롤 형태로 감는 방식으로 생산성이 높고, 스태킹(stacking)은 전극을 낱장으로 잘라 쌓는 방식으로 셀 내부 응력이 고르게 분산되는 장점이 있다. 고에너지밀도·고안전성을 동시에 요구하는 최근 셀 설계에서는 스태킹 채택이 늘고 있다.
| 기계적 안정성이 우선이면 | 원통형 |
| 공간 효율이 우선이면 | 각형 |
| 경량·설계 자유도가 우선이면 | 파우치형 |
이 글은 공개된 일반 자료를 바탕으로 한 개괄이며, 특정 제조사의 셀 사양을 대신하지 않습니다.
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