'안정성을 위해서는 비싼 IMR배터리가 답인데, 세계최고기술을 보유했다는 엘지와 삼성은 왜 IMR이 아닌 INR배터리만 만들까?'

Battery chemistry FINALLY explained

February 19 2015, 12 Comments

I've looked far and wide, but I couldn't find any resources that actually explain li-ion battery chemistry in a simple way. So I decided to make one.
저는 그동안 다방면으로 찾아왔지만, 리튬이온 배터리의 화학구조(구성)를 간단히 설명할 수 있는 자료는 찾을 수 없었습니다. 그래서 제가 만들어보기로 결정했죠.

This table shows current 18650 battery chemistries and their abbreviations

이 표는 현재의 18650 배터리들의 화학구조와 이에대한 용어(약어)에 관한 것입니다.

 ※ IMR과 INR에만 집중하면 될 것같습니다. IMR과 INR은 모두 기본적으로 리튬망간이고 IMR에 니켈을 추가한 것이 바로 INR입니다.

Each of these chemistries has its own advantages and disadvantages. I'll go through each of the chemistries and their popular 18650 models. First, let's understand what exactly these names mean...

각각의 화학구조는 나름의 장점과 단점이 있습니다. 저는 각 화학구조와 그의 인기있는 18650 배터리들에 대해 파헤쳐보려합니다.

먼저 이 이름들이 정확히 무얼 의미하는지 이해해보죠...

What's in a name?

An 18650 li-ion battery consists of three parts: the cathode, the anode, and the electrolyte.

리튬이온 18650 배터리는 세 개의 부분으로 구성됩니다. 바로 음극, 양극 그리고 전해질입니다.

The anode of all 18650 li-ion batteries is basically the same: carbon/silicon and graphite.

모든 리튬이온 18650 배터리의 음극은 근본적으로 같습니다: 카본/실리콘 그리고 흑연

The cathode, however, is where batteries differ, and it's what gives each model its unique characteristics. The chemical formulas in the table refer to the battery's cathode.

하지만 양극은 배터리들마다 다른데요, 이것에 따라 각 배터리들은 그만의 특징을 가집니다. 맨위 표에서 언급된 화학구조들은 바로 이 양극의 차이가 반영된 것입니다.

One of the trade-offs with cathode chemistry is between energy, capacity, cycle life, and safety.

양극의 종류에 따라 에너지, 용량, 수명 그리고 안전성에서 차이가 나게됩니다.

For instance, ICR (cobalt-based) chemistries are both high energy and high capacity, but not very safe. IMR is safer, but has lower capacity than ICR. Adding nickel to manganese (IMR) gives it a higher specific energy.
예로, ICR(고발트 기반)의 화학구조는 높은 에너지와 높은 용량을 가지지만 안정성은 부족합니다. IMR은 이보다 안전하지만 ICR보다 적은 용량을 가집니다. 이런 IMR에 리튬을 섞음으로써 높은 에너지를 확보할 수 있습니다.

Now that we know what each chemistry means, let's look at each specific chemistry.

이로써 각 화학구조가 무엇을 의미하는지 알게됐는데요, 이제는 이것들에 대해 더 면밀히 알아보도록 하죠.

IMR - LMO - Li-manganese 

Many of the high-drain batteries used in vaping and flashlights have IMR chemistry. The reason is that manganese is awesome.

전담과 후레쉬에 사용되는 많은 고방전배터리에는 IMR이 사용됩니다. 그 이유는 IMR은 킹왕짱이기 때문입니다.

It allows your battery to discharge at a high current while maintaining low temperatures.

이건 낮은 온도가 유지되는 조건에서 당신의 배터리가 높은 전류로 방전되는 것을 가능케해줍니다.

(LG HB2 18650 IMR 배터리)

However, most modern high-drain batteries add nickel to the mix...

하지만 대부분의 최신 고방전배터리들은 니켈이 섞이게 되는데... (두둥)

INR - NMC - Lithium manganese nickel

The reigning champ of the 18650 vaping world. This chemistry adds nickel to the IMR chemistry above, making it a "hybrid" chemistry.

INR배터리는 현재 18650 전담시장을 군림하는 챔피언입니다. 이 화학구조는 위의 IMR에 니켈을 섞은 것인데요, 이로인해 하이브리드가 됩니다.

It combines the safety and low resistance of manganese and the high energy of nickel.

INR은 안정성과 망간의 낮은 저항, 그리고 니켈의 높은 에너지를 결합시킨 것입니다. 

(삼성 25R 18650 INR 배터리)

The resulting battery chemistry gives you a reasonably high capacity and a high discharge current. Importantly for vapers, the chemistry is very stable, meaning that you don't need expensive built-in protective circuits.

그 결과로 INR은 당신에게 합리적인 용량과 높은 방전률를 제공합니다. 전담유저에게 중요하게도, INR은 굉장히 안정적입니다. 이것은 보호회로가 들어간 비싼 배터리가 필요 없다는 뜻이지요.

There is extensive innovation within this chemistry as well. Sony, Samsung, and LG are all developing next-gen INR batteries with different ratios of manganese, nickel, and cobalt. We at Battery Bro have high hopes for this category.

또한 INR에 대한 광범위적인 혁신도 있습니다. 소니와 삼성 그리고 엘지 모두 망간, 니켈 그리고 코발트의 비율을 다르게 함으로써 INR배터리의 다음세대를 개발 중에 있습니다. 우리 배터리형제(블로거)는 이것에 대한 기대가 매우 높습니다.

Popular INR 18650 models: Samsung 25R, Sony VTC4, Sony VTC5, LG HE2 (여기에 HG2 추가하면 되겠네요.)

NCA - Li-aluminum

This chemistry is similar to INR, but without the benefit of manganese. These batteries tend to support lower discharge currents, but make up for it with great capacities and cycle life. They also tend to be more resistant to physical shock, making them good options for e-bikes. Tesla uses them for its awesome electric cars.

NCA는 INR과 비슷하지만 망간의 장점(안정성)은 없습니다. NCA배터리들은 낮은 방전률을 지원하는 경향을 보이는데요, 하지만 대단한 용량과 수명을 확보했습니다. 또한 물리적충격에 더 튼튼한 경향을 보이기 전기바이크에 좋은 선택이 될겁니다. 전기자동차로 유명한 테슬라도 NCA배터리를 사용한다네용.

Popular NCA models: Panasonic 18650PF, Panasonic 18650B, LG MH1

NCO

This is a very rare chemistry. The only model I can find is the Samsung 29E, which has 2900 mAh and a max continuous discharge current of 8.2A.

NCO는 매우 희귀한 배터리입니다. 제가 찾은 유일한 NCO배터리인 삼성 29E는 2900mah의 용량과 8.2A의 최대지속방전률을 가집니다.

ICR - LCO - Li-cobalt

The big boys! This chemistry delivers the highest specific energy of any 18650 battery chemistry - but at a cost. They are the most dangerous li-ion 18650 batteries out there. This is also a problem for high-current discharging, as you can't safely discharge them at a higher current than their mAh rating.

큰 소년들아! (-_-ㅋ) ICR배터리는 다른 어떤 18650 배터리보다 가장 높은 에너지를 제공합니다. 하지만 대가를 치룹니다. ICR은 또한 가장 위험한 18650 리튬이온 배터리입니다. ICR은 자체의 mAh 비율보다 높은 전류를 안전하게 사용할 수 없기 때문입니다. (발번역 죄송합니다.)

If you use them in personal vaporizers or flashlights, for example, you'll want a model with built-in protective circuitry - which most often must be added by a third-party company like Trustfire.

만약 당신이 개인적으로 전담이나 후레쉬에 ICR배터리를 사용한다면 보호회로가 포함된 ICR을 사용하는 게 좋을 것입니다. ICR의 보호회로는 보통 Trustfire같은 서드파티회사에 의해 장착됩니다.

These batteries are not good for PVs or flashlights, for example, but you might have them in your laptop. Good, cheap batteries - but finicky.

ICR배터리는 전담이나 후레쉬에 적합하지 않습니다만, 당신의 노트북엔 들어있을 수도 있겠군요. 저렴하고 좋은 배터리이지만 세심한 주의가 요구됩니다.

IFR - LFP - Li-phosphate (아마도 리포배터리 같네요)

These batteries are excellent in many ways, but their low (3.2V) voltage prevents them from joining the high-drain club. They also self-discharge at higher rates than other chemistries. On the flip side, they have high current ratings, even getting up to 30C, while still maintaining somewhat high capacities.

IFR은 다방면으로 훌륭하지만 3.2의 낮은 전압으로인해 고방전배터리의 범주에 포함되지 못합니다. IFR은 또한 다른 배터리보다 높은 비율에서(?) 자체 방전됩니다. 반면에, IFR은 어느정도 높은 용량을 가지며, 배터리의 온도가 30도씨를 넘더라도 높은전류비율을 가집니다.

(안정성이 높다는 거 같습니다.)