연구원 여러분, 안녕하세요.
Sensloop Lab 연구원 T.J입니다.

오늘은 최근 확보한 중국산 21700 리튬이온 셀을 대상으로
실제 성능이 어느 정도인지 확인하기 위해 진행한
충·방전 실험 결과를 공유해 드립니다.

요즘 스펙이 명확하지 않은 셀들이 시장에 많이 풀리고 있어,
카탈로그나 표기 정보만으로는 품질을 판단하기 어렵습니다.
그래서 이번에도 Sensloop Lab의 방식대로,
데이터를 기준으로 셀의 실제 성능을 검증해보았습니다.

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1. 서론

이번 테스트의 목적은 다음 두 가지입니다.

1. 중국산 21700 셀의 실측 용량·전압 유지력 파악
2. 내부저항(IR)과 실효 전압 범위를 기반으로 실제 사용 가능성 평가

셀 외관에는 INR-21700 H48과 유사한 마킹이 있으나
제조사나 스펙을 정확히 특정할 수 없는 제품입니다.
따라서 실험 기반 분석이 필수였습니다.

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2. 실험 구성 – 측정 장비와 조건

■ 측정 장비

• Neware 충방전 장비 (5A급 채널)
• 커스텀 21700 홀더
• 디지털 멀티미터 (전압 교차 검증용)

■ 테스트 조건

• 충전 방식: CCCV 5A → 4.20V → I-cutoff 0.05A
• 휴지(Rest): 충전 전/후 각각 20분
• 방전 방식: CC 5A → 2.50V 컷오프
• 온도 조건: 실내 약 24~25°C

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3. 충전 특성 – CCCV 5A 곡선 분석

아래 그래프는 충전 과정에서의 Voltage vs Capacity 곡선입니다.

■ 관찰된 특징

• 초기 3.6V 부근에서 빠르게 3.8V까지 상승
• 1.0Ah 이후부터 완만한 상승곡선
• 약 2.8~3.0Ah 구간에서 CV 전환
• 이후 전압 고정(4.20V) 구간에서 잔여 용량이 충전됨

총 충전 용량은 약 4.53Ah로 측정 되었습니다.
단, 이는 “충전 용량”이며 실방전 용량과 동일하지 않습니다.

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4. 방전 특성 – CC 5A 곡선 분석

아래 그래프는 마지막 단계의 최종 방전(Current 5A) 구간만을 사용하여 작성했습니다.
초기 방전은 조건이 달라 분석에서 제외했습니다.

■ 주요 특징

최종 실방전 용량은 약 4.61Ah로,
제조사가 명확하지 않은 중국산 셀치고는 준수한 수준입니다.

초기 3.8V → 3.7V 구간은 전압이 빠르게 내려가는 전형적인 드롭 패턴을 보였습니다.

약 1.0Ah까지는 무난한 완만한 하강 곡선으로 진행되어, 기본 전압 유지력은 정상 범위였습니다.

3.3Ah 부근에서 전압이 잠시 튀는 지점이 있었는데,
이는 셀 특성 변화라기보다
측정 과정에서 발생한 단발성 노이즈(Noise Spike)로 판단됩니다.
샘플링 타이밍, 접촉저항 변화 등 외부 요인으로 한 포인트만 튀는 경우가 흔합니다.

방전 후반부에는 리튬이온 셀의 일반적인 패턴처럼
급격한 전압 하락이 나타났습니다.

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5. 내부저항 분석(IR Calculation)

5A 부하를 걸었을 때의 초기 전압 강하(ΔV)를 이용해 내부저항을 산출했습니다.

■ 계산 근거

• Rest(OCV): 4.176 V
• Load Voltage: 3.830 V
• ΔV = 0.346 V
• I = 5 A

■ 내부 저항 계산

내부저항 계산식: R = ΔV / I = 0.346 / 5 = 69mΩ

■ 해석

• 69mΩ은 소비자용 21700 셀 기준으로 평균~약간 높은 수준
• 고방전 셀(15~30A급)에 비해 내부저항은 확실히 높음
• 전동공구보다는 중저출력 파워뱅크, 조명 등에는 사용 가능

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6. 실효 전압 구간 테이블

4.2V를 100% 기준으로 보았을 때,
실제로 에너지 전달에 기여하는 구간은 약 3.0~3.8V 영역입니다.

구간	전압(V)	의미
4.20V	100%	충전 직후 OCV
3.80V	약 85%	하강 시작점
3.00V	실효 하한선	에너지 밀도의 70% 이상 전달
2.50V	컷오프	방전 종료

이 셀은 3.0V 아래에서 급 전압 하락이 발생하여 실용성이 떨어지는 구간이 나타났습니다.

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7. 연구원 코멘트

중국산 21700 셀은 품질 편차가 매우 크기 때문에
실측 데이터를 기반으로 판단하는 것이 필수입니다.

이번 테스트에서 확인된 핵심 포인트는 다음과 같습니다.

• 방전 용량은 4.6Ah 이상으로 준수한 편
• 내부저항은 다소 높은 편 (69mΩ)
• 빠른 전압 드롭으로 인해 고부하 환경에는 적합하지 않음
• 파워뱅크·랜턴·중저출력 장비에서는 사용 가능
• 고출력 공구·전기자전거 등 고부하 장비에는 비권장

결론적으로,
“쓰긴 쓸 수 있지만 용도 선택이 필요하다”가 이번 셀의 평가입니다.

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8. 중국산 21700 데이터 패키지

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