18650·21700·4680 뜻은? 원통형·각형·파우치형 차이

 

배터리 셀(배터리를 이루는 가장 작은 단위)은 모양에 따라 원통형, 각형, 파우치형으로 나뉩니다. 이 글은 세 모양이 어떻게 다른지, 그리고 18650·21700·4680 같은 원통형 셀 이름의 숫자가 무엇을 뜻하는지를 제조사 자료와 사양서, 국제표준에 적힌 대로 정리합니다. 셀·모듈·팩 글에서 따로 한 편으로 다루겠다고 해 둔 이야기입니다.

원통형·각형·파우치형, 배터리 셀 모양 세 가지

셀의 겉모양과 크기 규격을 폼팩터(form factor)라고 부릅니다. 삼성SDI는 업계가 배터리를 원통형, 각형, 파우치형으로 나눠 생산한다고 설명합니다. LG에너지솔루션이 2026년 8월 정리한 비교표를 보면 셋은 겉을 감싸는 재료와 안쪽 전극을 만드는 방식이 다릅니다.

• 원통형 — 원형 금속 캔. 양극·음극·분리막(두 전극이 닿지 않게 막는 얇은 막)을 겹쳐 돌돌 감은 젤리롤(김밥 모양 전극 뭉치)을 넣습니다
• 각형 — 직육면체 금속 캔. 전극을 감거나 층층이 쌓는 두 방식을 모두 씁니다
• 파우치형 — 알루미늄 필름으로 만든 주머니. 주로 전극을 층층이 쌓은 스택셀을 넣습니다

배터리 셀 모양 세 가지를 그린 그림이며 세워 놓은 원기둥 모양의 원통형, 위에 단자 두 개가 달린 직육면체 캔 모양의 각형, 위로 탭 두 개가 나온 납작한 봉투 모양의 파우치형이 나란히 있다

두 회사가 설명하는 장단점은 이렇습니다. 삼성SDI는 원통형이 대량생산에 유리해 생산성이 높고 값이 낮다고 적습니다. 대신 규격 제품이라 원하는 형태로 가공하기 어렵고, 여러 개를 묶으면 셀 사이 빈 공간 때문에 에너지 밀도가 떨어질 수 있다고 합니다. 각형에 대해서는 '원통형 배터리에 비해 두껍고 파우치형에 비해 외부 충격에 강합니다'라고 적습니다. 파우치형은 크기와 용량을 자유롭게 바꿀 수 있지만 대량생산에는 적합하지 않을 수 있다고 설명합니다.

LG에너지솔루션의 표는 원통형을 '높은 견고성, 표준화된 규격', 파우치형을 '가벼운 무게, 높은 설계 유연성', 각형을 '높은 견고성, 우수한 공간 활용성'으로 요약합니다. 각형은 '평평한 직육면체 형태를 바탕으로 배터리 모듈과 팩의 공간 효율을 높이는 데 유리'하다는 설명도 붙였습니다. 대표 적용 분야로는 원통형은 전기차·전동공구, 파우치형은 전기차·ESS·IT 기기, 각형은 전기차·ESS를 꼽았습니다.

같은 글에서 LG에너지솔루션은 '특정 폼팩터가 모든 제품에 가장 적합한 것은 아니'라고 적었습니다. 셋 가운데 무엇이 낫다는 판정이라기보다, 제품마다 조건에 맞춰 고른다는 설명입니다.

18650·21700 숫자 읽는 법, 앞은 지름 뒤는 높이

원통형 셀은 크기를 나타내는 숫자를 이름으로 씁니다. 삼성SDI와 LG에너지솔루션 모두 18650을 지름 18mm·높이 65mm, 21700을 지름 21mm·높이 70mm로 풀이합니다. 앞 두 자리가 지름, 그다음 두 자리가 높이(mm)입니다. 18650의 마지막 0을 두고 여러 풀이가 돌지만, 이 글을 쓰며 확인한 제조사 자료와 국제표준에는 그 뜻이 적혀 있지 않았습니다.

삼성SDI는 1991년 리튬이온 배터리가 상용화된 뒤 원통형이 가장 먼저 상품화됐고, 18650이 범용 크기로 널리 쓰였다고 소개합니다. 21700에 대해서는 '에너지 용량을 최대 50%까지 늘린' 원통형 배터리라고 적습니다.

사양서에 적힌 최대 치수는 이름의 숫자와 조금씩 다릅니다.

• 삼성SDI INR18650-35E — 최대 지름 18.55mm, 최대 높이 65.25mm. 최소 용량 3,350mAh, 공칭전압(평균 작동 전압) 3.60V
• 파나소닉 NCR18650B — 최대 지름 18.25mm, 최대 높이 65.10mm. 정격 최소 용량 3,200mAh
• 몰리셀 INR-21700-P45B — 최대 지름 21.55mm, 최대 높이 70.15mm. 최소 용량 4,300mAh(대표 4,500mAh·16.2Wh), 공칭전압 3.6V

용량(mAh)과 에너지(Wh)의 관계는 Ah·Wh 글에서 다뤘고, 18650에서 21700으로 옮겨 가는 흐름은 BBU 글에서도 짚은 적이 있습니다.

4680과 46시리즈, 지름 46mm 원통형 배터리

4680도 지름(46)과 높이(80) 순서로 읽지만, 18650과 달리 뒤에 따로 붙는 0이 없습니다. LG에너지솔루션은 46시리즈를 지름 46mm 원통형 계열로 설명하고, 높이에 따라 4680(높이 80mm), 4695(95mm), 46120(120mm) 등으로 나눈다고 적습니다. 46120은 높이가 세 자리(120mm)라 이름이 다섯 자리입니다.

원통형 셀 세 가지를 같은 비율로 그린 그림이며 지름 18mm 높이 65mm의 18650과 지름 21mm 높이 70mm의 21700보다 지름 46mm 높이 80mm의 4680이 훨씬 굵다

이 크기가 널리 알려진 계기는 2020년 테슬라 배터리데이입니다. 테슬라는 그해 3분기 주주서한의 배터리데이 요약에서 여러 폼팩터와 셀 크기를 따져 본 끝에 지름 46mm·높이 80mm 원통형이 가장 낫다고 판단했다고 적었습니다. 지름이 큰 원통형 셀이 급속충전 때 쉽게 과열되는 문제의 해법으로 탭리스 설계를 찾았다고도 밝혔습니다. 탭은 전극에서 전기를 모아 끌어내는 얇은 금속 띠(리드)입니다. LG에너지솔루션은 탭리스를 '젤리롤 상하단 탭을 제거한 설계'로 설명합니다.

삼성SDI는 2025년 3월 46파이(지름 46mm) 배터리 양산에 들어갔다고 발표했습니다. 4695 셀로 만든 모듈을 마이크로모빌리티(전동킥보드·전기자전거 같은 소형 이동수단)용으로 미국 고객사에 처음 공급한다는 내용입니다. 21700 대비 에너지 배수는 두 회사의 표현이 다릅니다. 삼성SDI 보도자료는 '에너지 용량이 약 6배 이상', LG에너지솔루션 글은 '셀 단위에서 5배 이상'이라고 적었습니다.

국제표준 이름은 ICR19/66처럼 다르게 쓴다

18650은 업계에서 널리 쓰는 이름이지만, 국제표준 IEC 61960-3(휴대기기용 리튬 2차전지 표준)은 셀 이름을 글자 세 자리와 치수로 짓게 합니다.

• 첫 글자(음극) — I는 탄소, L은 리튬 금속·합금, T는 티타늄 등
• 둘째 글자(양극) — C는 코발트, N은 니켈, M은 망간, Fp는 인산철 등
• 셋째 글자(모양) — R은 원통형, P는 직육면체 모양(prismatic). 표준 예시표에는 금속 캔 셀(ICP5/34/50)과 필름 외장 셀(ICP7/34/50)이 모두 P로 나옵니다
• 숫자 — 최대 지름(P는 두께·폭)과 최대 높이를 mm 단위로 올림해 빗금(/)으로 구분

표준이 드는 예가 ICR19/66입니다. 코발트 계열 양극을 쓴 원통형 리튬이온 셀이고, 최대 지름이 18mm 초과 19mm 이하, 최대 높이가 65mm 초과 66mm 이하라는 뜻입니다. 앞의 35E처럼 최대 18.55mm·65.25mm인 셀은 이 방식으로 쓰면 19/66이 됩니다. 제조사 모델명 INR18650의 INR은 표준의 글자 규칙(탄소 음극·니켈 양극·원통형)과 맞아떨어지고, 뒤의 숫자는 업계에서 부르는 18650을 붙인 것으로 읽힙니다. 위의 NCR18650B처럼 첫 글자가 이 규칙과 맞지 않는 모델명도 있는데, 표준에는 제조사와 사용자가 합의하면 다른 이름을 써도 된다는 주석이 있습니다.

18650 낱개 셀, 용량 표기와 안전에 대해 적힌 것

18650을 검색하면 '용량', '보호회로', 'KC인증'이 연관 검색어로 함께 뜹니다. 이 셋과 관련해 문서에 적힌 것을 옮깁니다.

용량 표기에 대해서는 UL(미국의 안전 시험·인증 기관) 계열 연구소 연구진이 2023년 ACS Energy Letters에 낸 논문이 있습니다. 위조·저품질 셀을 시험한 이 논문은 믿을 만한 제조사의 18650 셀 가운데 시장에서 찾을 수 있는 최대 용량을 3,400mAh로 들었습니다. 이보다 훨씬 큰 5,000mAh로 표기된 셀은 실제로 약 4분의 1인 1,200mAh만 냈다고 적었습니다. 3,200mAh로 표기된 다른 셀은 1,870mAh를 냈습니다. 논문에 따르면 정품 셀은 대부분 셀 머리 부분에 내부 보호장치(PTC 소자·양의 온도계수 소자, 전류 차단 장치)를 둘 이상 두어, 외부 단락(합선)이나 과충전이 일어났을 때 셀을 보호합니다. 위조 셀에는 이 장치들이 없었습니다.

보호회로와 안전에 대해서는 미국 소비자제품안전위원회(CPSC)가 2021년 1월 낱개 18650 셀을 사거나 쓰지 말라고 경고했습니다. 이 셀은 배터리 팩에 들어가는 산업용 부품이라 소비자에게 낱개로 팔려고 만든 것이 아닌데, 팩에서 분리돼 새 피복(겉 비닐)이 씌워진 채 주로 인터넷에서 팔린다는 설명입니다. 양극·음극 단자가 드러나 있을 수 있어 주머니 속 열쇠나 동전 같은 금속이 닿으면 단락될 위험이 있고, 이런 셀에는 보호회로가 없다는 점도 함께 적었습니다. 여기서 말하는 보호회로는 앞의 논문이 말한 셀 안 보호장치와는 다른, 셀 밖의 회로로 읽힙니다. 전자담배, 휴대용 선풍기, 헤드랜턴, 일부 장난감이 낱개 18650을 전원으로 쓰는 사례로 나옵니다.

국내에서는 「전기용품 및 생활용품 안전관리법 시행규칙」 별표 4(2026년 4월 1일 개정)가 안전확인대상전기용품(KC 안전확인 대상) 목록에 '전지(충전지만 해당한다)'를 넣고 있습니다. 어떤 전지까지 해당하는지는 이 글에서 확인하지 않았습니다.

정리하며

• 셀 모양 세 가지 — 원통형(원형 금속 캔·감은 전극), 각형(직육면체 금속 캔·감거나 쌓은 전극), 파우치형(알루미늄 필름 주머니·주로 쌓은 전극)이다
• 숫자 이름 — 18650은 지름 18mm·높이 65mm, 21700은 지름 21mm·높이 70mm다. 사양서의 최대 치수는 이름의 숫자와 조금씩 다르다(35E 18.55×65.25mm, P45B 21.55×70.15mm)
• 46시리즈 — 지름 46mm 원통형이고, 4680·4695·46120은 높이 80·95·120mm다. 21700 대비 에너지를 삼성SDI는 '약 6배 이상', LG에너지솔루션은 '5배 이상'으로 적었다
• 국제표준 이름 — IEC 61960-3은 셀 이름을 ICR19/66처럼 음극·양극·모양 글자와 올림한 최대 치수로 쓴다
• 낱개 18650 — 논문은 5,000mAh 표기 셀이 1,200mAh를 냈다고 보고했고, CPSC는 낱개 셀 구매·사용을 경고했다. 국내 시행규칙 별표 4는 충전지를 안전확인 대상 목록에 넣고 있다(낱개 셀 포함 여부 등 세부 범위는 미확인)

[다음 글]에서는 다시 캠핑으로 돌아가, 캠핑장 전기 600W 기준이 1,100W로 바뀐 내용과 전기 용량을 셈하는 법을 정리합니다.

---

참고자료

• LG에너지솔루션 배터리인사이드 — 배터리 폼팩터, 원통형·파우치형·각형은 무엇이 다를까? (2026-08-27)
• LG에너지솔루션 배터리인사이드 — 46시리즈 배터리란? 차세대 원통형 배터리로 주목받는 이유 (2026-07-02)
• 삼성SDI 뉴스룸 — [배터리101] 배터리의 종류 (2024-05-31)
• 삼성SDI 뉴스룸 — [배터리101] 기본이 중요해! 원통형 배터리 (2024-07-26)
• 삼성SDI — 차세대 46파이 배터리 양산…美고객사 초도 공급 (2025-03-31)
• Tesla — Q3 2020 Update (Battery Day Highlights, 46mm·80mm 셀)
• IEC 61960-3:2017 미리보기 — 5.1 Cell designation (ICR19/66 예시)
• 삼성SDI — INR18650-35E 사양서 Ver. 1.1 (2015)
• Panasonic — NCR18650B 사양서
• Molicel — INR-21700-P45B Product Data Sheet v1.2
• ACS Energy Letters — Safety and Quality Issues of Counterfeit Lithium-Ion Cells (UL Research Institutes, 2023)
• 미국 소비자제품안전위원회(CPSC) — 낱개 18650 셀 경고 (2021-01-08)
• 국가법령정보센터 — 전기용품 및 생활용품 안전관리법 시행규칙 [별표 4] 안전확인대상제품 (2026. 4. 1. 개정)

※ 이 글의 치수·용량은 각 제조사 사양서와 공식 자료에 적힌 값이며(위조 셀 수치는 논문 측정값) 2026년 10월에 확인했습니다. 같은 규격 이름이라도 제조사·모델에 따라 실제 치수와 용량은 다릅니다. 제도 내용은 2026년 10월 국가법령정보센터 게시본 기준이며 개정될 수 있습니다. 특정 제품을 추천하지 않습니다.