18650 vs. AA-paristot: jännite, koko ja vaihtoyhteensopivuus

18650-akku ja AA-akku ovat molemmat sylinterimäisiä, mutta ne eivät tarjoa samaa sähköistä tai mekaanista liitäntää. Niiden jännite, mitat ja purkauskäyttäytyminen voivat vaihdella niin paljon, että ne estävät suoran vaihdon.

Vertailu riippuu myös AA-paristosta. Alkali-AA-kennot, ladattavat NiMH-kennot ja säädellyt AA-litiumparistot toimivat eri tavalla, vaikka ne mahtuisivat samaan lokeroon.

OEM-tiimeille, jotka arvioivat 18650 litiumioniakkuja , päätös alkaa laitteen syöttöalueesta, käytettävissä olevasta tilasta ja huoltotarpeista. Tässä oppaassa kerrotaan, kuinka vaihtoehtoja voidaan verrata ja määrittää, vaatiiko muutos uuden sähköjärjestelmän.

Pikavastaus: Voiko 18650-paristo korvata AA-pariston?

Tavallinen 18650 litiumionikenno ei korvaa suoraan AA-akkua. Se on suurempi ja sen nimellisjännite on yleensä 3,6–3,7 V. Alkalinen AA on nimellisesti 1,5 V, kun taas ladattava NiMH AA on nimellisesti 1,2 V.

Tuote voidaan suunnitella kumman tahansa muodon mukaan, mutta vaihtaminen toiseen edellyttää koko akun käyttöliittymän hyväksyntää. Tarkista:

• Jännite: Maksimitulo, kuormitettu toiminta-alue ja sammutuskynnys.

• Sopivuus: Kennojen mitat, liittimen geometria, koskettimet ja kotelon välys.

• Kuorman tuki: Jatkuva virta, käynnistyspulssit ja mahdolliset suoja- tai muuntimen rajat.

• Lataus: Akun kemia, hyväksytty lataustapa ja lämpötilaolosuhteet.

• Huolto: Vaihto-ohjeet, pariston tunnistus ja suojaus virheellisiltä asetuksilta.

Mekaaninen sovitin tai vastaava nimellinen pakettijännite ei takaa yhteensopivuutta.

Tunnista akun tyyppi ennen teknisten tietojen vertailua

'AA' on pikemminkin kokomuoto kuin yksittäinen kemia. '18650' tunnistaa myös fyysisen muodon jokaisen sähkörajan sijaan. Alla olevassa vertailussa keskitytään perinteisiin 3,6–3,7 V litiumionikennoihin 18650.

Nämä jännitemerkinnät eivät kuvaa täyttä purkausaluetta. Uusien ensiökennojen ja täyteen ladattujen ladattavien kennojen liitinjännitteet voivat ylittää nimellisarvonsa.

Alkali- ja NiMH AA -solut ovat eri vaihtoehtoja

Alkalinen AA ja NiMH AA sopivat samaan pidikkeeseen, mutta niillä on eri jänniteprofiilit. Molemmille hyväksytyn laitteen on toimittava tyydyttävästi jokaisella profiililla, myös alhaisella akun tilassa ja sen vaativissa kuormituksissa.

NiMH:n pienempi nimellisjännite ei automaattisesti tarkoita, että se toimii huonommin. Valitun solun kyky ylläpitää jännitettä kuormitettuna ja laitteen sammutuskynnys määräävät, kuinka paljon sen kapasiteetista voidaan käyttää.

'Lithium AA' tarvitsee tarkemman kuvauksen

1,5 V:n primäärilitium AA on ei-ladattava akku. Säännelty ladattava litium AA sisältää ladattavan energian varastoinnin ja elektroniikkaa, joka tuottaa määritellyn päätelähdön.

Kumpaakaan kuvausta ei pidä sekoittaa tavalliseen 3,6–3,7 V litiumionikennoon. Tunnista kemialliset ominaisuudet, terminaalin lähtö- ja latausvaatimukset tarkasta mallispesifikaatiosta sanan 'litium' sijaan.

14500-solu ei ole automaattisesti AA-korvike

Perinteinen 14500 litiumionikenno on noin AA-kokoinen, mutta kuuluu yleensä 3,6–3,7 V:n jänniteluokkaan. Fyysinen samankaltaisuus ei tee siitä yhteensopivaa 1,2 V tai 1,5 V kennoa odottavan laitteen kanssa.

Jotkut laitteet tukevat nimenomaan useampaa kuin yhtä akkutyyppiä. Käytä tätä dokumentoitua hyväksyntää, mukaan lukien mahdolliset rajoitukset, sen sijaan, että olettaisit, että sopiva solu on hyväksyttävä.

Vertaa koko jännitealuetta

Nimellisjännite on vain aloituspiste

Nimellisarvo auttaa kuvaamaan akkua, mutta se ei ole kiinteä lähtöjännite. Perinteinen 18650 litiumionikenno tyypillisesti nousee nimellisjännitteen yläpuolelle täyteen ladattuna ja putoaa sen alapuolelle purkauksen aikana.

Normaalikennolle, jossa on määritetty 4,2 V latausraja, laitteen on siedettävä tämä ylempi jännite. Sen on myös toimittava kohti hyväksyttyä purkauspäätepistettä antamatta kennon ylittää purkausrajojaan.

Määritä 18650 nimellis-, täyslataus- ja katkaisujännitteet yhdessä tehotuloa määritettäessä. Suunnittelu, joka perustuu vain '3,7 V akku' -merkintään, voi jättää huomioimatta sekä ylärajan että purkamisen loppumiskäyttäytymisen.

Samankaltaisen sarjan jännite ei osoita vastaavuutta

Kaksi sarjassa olevaa alkalista AA-kennoa antavat nimellisarvoltaan 3,0 V. Perinteinen 18650-kenno, joka on määritetty 4,2 V:n lataukseen, voi saavuttaa noin 4,2 V täydellä latauksella. Älä käytä tätä kennoa AA-virtalähteellä varustettuun elektroniikkaan tarkistamatta niiden enimmäistuloarvoa.

Kolmen NiMH AA -kennon nimellinen kokonaisjännite on 3,6 V, mikä saattaa muistuttaa yhden 18650-kennon nimellisarvoa. Täydelliset jänniteprofiilit, latausvaatimukset, suojaus ja mekaaniset liitännät ovat erilaisia.

Nämä esimerkit kuvaavat jännitesuhteita. Ne eivät ole vaihto-ohjeita tai hyväksyttyjä muunnosjärjestelyjä.

Säännös muuttaa käyttöliittymää

Uudelleensuunniteltu laite voi käyttää jännitteenmuunninta mukauttaakseen valitun akun elektroniikkaan. Muuntimen tulee tukea akun koko syöttöaluetta, vaadittua tehoa, käynnistyskäyttäytymistä ja kuormitushuippuja.

Se lisää myös muunnoshäviöitä ja valmiustilan kulutusta. Näillä vaikutuksilla on merkitystä tuotteissa, jotka nukkuvat pitkiä aikoja tai joiden on ylläpidettävä tietty huoltoväli.

Välikappale tai kosketinsovitin tarjoaa mekaanisen sovituksen. Se ei välttämättä tarjoa jännitteen säätöä, latauksen ohjausta tai akun suojaa. Varmista koko kokoonpanon toiminta ennen kuin käsittelet sitä yhteensopivuusratkaisuna.

Tarkista koko ja koskettimen sopivuus itsenäisesti

18650:n halkaisija on noin 18 mm ja pituus 65 mm. Todelliset kennot voivat ylittää nämä nimellismitat, kun niiden rakenne, eristys ja suojaominaisuudet sisällytetään. AA-solujen halkaisija on yleensä noin 14,5 mm ja pituus 50,5 mm valitun tuotteen piirustuksen mukaan.

18650-muoto on siksi sekä leveämpi että pidempi kuin AA. Jätä tilaa sen pidike- tai pakkausrakenteelle, eristeelle, johtimille ja huoltoon pääsylle sekä itse kennolle.

Kuva 1. Likimääräiset muotomitat ja yleiset jännitetarrat. Käytä valitun akun piirustusta ja sähköisiä tietoja yhteensopivuushyväksyntään.

Käytä valitun solun piirustusta

Tarkista maksimimitat, liittimen korkeus, kontaktigeometria ja valmistustoleranssit. Suojatut kennot ja nappipäälliset versiot saattavat vaatia erilaisia ​​välyksiä paljaasta litteästä kennosta.

Arvioida 18650 akun mitat ja laite sopivat todelliseen koteloon. Nimellinen muodon nimi ei riitä paristotilan vapauttamiseen työkaluihin.

Vahvista yhteyshenkilön sitoutuminen ja säilyttäminen

Pienempi AA-kenno, joka on sijoitettu liian suuren lokeron sisään, voi liikkua tai epäonnistua ylläpitämään aiottua kosketuspainetta. Riittämättömään tilaan pakotettu 18650 voi häiritä koteloa, koskettimia tai eristystä.

OEM-suunnittelua varten validoi hyväksytty kenno- ja kosketinkokoonpano yhdessä. Tarkista napaisuus, kiinnitys, kiinnitys ja sähkön jatkuvuus suunniteltujen käsittely- ja vaihtojaksojen jälkeen.

Vertaa energiaa ja kuormitettavuutta luottamatta yksin mAh:iin

Muunna kapasiteetti energia-arvioksi

Milliamp-tunnit kuvaavat latauskapasiteettia, eivät itsessään energiaa. Kun verrataan erilaisia ​​jännitteitä, hyödyllinen ensimmäinen arvio on:

Nimellisenergia (Wh) ≈ Nimellisjännite (V) × Kapasiteetti (Ah)

Havainnollistavaa laskelmaa varten oletetaan, että 3,6 V kennon ja 1,2 V kennon nimelliskapasiteetti on 2,0 Ah vastaavissa määritetyissä testiolosuhteissa:

• 3,6 V × 2,0 Ah = 7,2 Wh

• 1,2 V × 2,0 Ah = 2,4 Wh

Nämä ovat hypoteettisia syötteitä, joita käytetään yksiköiden selittämiseen. Ne eivät määritä tietyn 18650- tai AA-akun kapasiteettia tai ennusta laitteen käyttöaikaa.

Käytettävä energia riippuu purkausprofiilista, virrasta, lämpötilasta ja laitteen katkaisusta. Yksityiskohtaista vertailua varten mittaa laitteen käyttöjänniteikkunan yli toimitettu energia. Ota huomioon myös mahdolliset muunnoshäviöt akun ja kuorman välillä.

Tarkista säänneltyjen AA-tuotteiden osalta, viittaako kapasiteettivaatimus sisäiseen litiumkennoon vai toimitettuun ulostuloon. Vertaa samalla rajalla määritettyjä luokituksia; Älä laske sisäistä kapasiteettiluokitusta ikään kuin se olisi mitattu 1,5 V:n liittimistä.

Vertaa vaadittua nykyistä profiilia

Kumpikaan muodon nimi ei muodosta yleistä virranluokitusta. Vertaa tarkkoja akkuehdokkaita laitteen jatkuvaan kuormitukseen, käynnistystarpeeseen ja pulssin kestoon.

Emäksisten ja NiMH-ehdokkaiden osalta tarkasta kuormitettu jännite ja käyttökapasiteetti asianmukaisissa olosuhteissa. Tarkista 18650-ehdokkaan sallittu jatkuva ja pulssitoiminta suojauskäyttäytymisen ohella.

Säänneltyjen AA-akkujen sisäinen muuntaja voi rajoittaa tehoa tai sammua liiallisen kuormituksen aikana. Akussa voi olla riittävästi varastoitua energiaa, vaikka se ei silti kestä lyhyttä käynnistyspulssia.

Vältä laajoja väitteitä, että kaikki AA-paristot eivät sovellu vaativiin kuormituksiin tai että jokainen 18650 on paljon kuluttava kenno.

Tarkista säänneltyjen AA-litiumparistojen erityiskäyttäytyminen

Pariston heikon osoitus voi muuttua

Jotkut säännellyt AA-akut pitävät tehonsa lähellä 1,5 V:tä alhaisen energian vaiheeseen tai sammutukseen asti. Jotkin mallit alentavat tehoa tarkoituksella lähellä tyhjenemistä varoitussignaalin antamiseksi. Käyttäytyminen on tuotekohtaista.

Laite, joka arvioi jäljellä olevan latauksen alkaliparistojen laskevan jännitteen perusteella, voi näyttää akun varaustason virheellisesti säänneltyä vaihtoa käytettäessä. Tarkista, ilmestyykö sen varoitus riittävän aikaisin vaadittujen toimintojen suorittamiseksi tai tietojen säilyttämiseksi.

Testaa hiljainen tyhjennys ja herkkä elektroniikka

Pitkän valmiustilassa olevien laitteiden osalta arvioi akun koko varastointikäyttäytyminen ja sen sisäisen elektroniikan kuluttama energia. Vakaa lähtöjännite ei sinänsä muodosta pidempää huoltoväliä.

Jos laitteessa on herkkiä analogisia tai radiopiirejä, sisällytä muuntimeen liittyvä sähköinen melu kelpuutussuunnitelmaan tarvittaessa. Testaa varsinaista tuotetta sen sijaan, että olettaisit, että jokainen säännelty AA-akku käyttäytyy samalla tavalla.

Käsittele OEM-akun vaihtoa virtajärjestelmän versiona

AA-käyttöisen tuotteen vaihtaminen 18650-kennoon voi vaikuttaa useisiin suunnittelun osiin. Ennen kuin valitset korvaavan arkkitehtuurin, määritä aiottu hyöty, kuten ladattava palvelumalli tai tietty käytettävän energian tarve.

Tarkista nykyinen voimapolku

Tallenna syöttöalue, säätimen rajat, suojakomponentit, suoratehoiset kuormat ja akun heikon kynnysarvot. Tarkista, kuinka laite käyttäytyy akun asettamisen yhteydessä, käynnistyksen aikana ja lähellä sammutusta.

Jos jotkin kuormat ohittavat pääsäätimen, tarkista niiden jännitearvot erikseen. Prosessorin toimituksen hyväksyminen ei takaa, että jokainen liitetty komponentti kestää uuden akun.

Määritä suojaus ja lataus yhdessä

Suunnittelu tarvitsee valituille soluille ja kokoonpanolle sopivan suojauksen. Määritä sallitut lataus- ja purkuolosuhteet, vikareagointi ja lämpötilan valvonta tarvittaessa.

Laturien yhteensopivuus on erillinen hyväksyntä. NiMH-kennoille tarkoitettu AA-laturi ei automaattisesti sovellu litiumioni-18650-kennoille, eikä perinteisten litiumionikennojen laturi automaattisesti sovi säädetyille 1,5 V AA -tuotteille.

Tarkista latausliittymäpäätökset voiko AA-laturi ladata 18650-akkua laturin nimenomaisesti tuettujen kemiallisten ja kennomäärittelyjen mukaisesti. Pelkästään paikan istuvuus ei riitä.

Vahvista tarkistettu tuote

Käytä tuotantoa edustavia näytteitä varmistaaksesi:

1. Suurin tulojännite ja toiminta hyväksytyllä purkausalueella.

2. Käynnistys ja vaativat kuormat edustavilla alhaisemmilla akkutiloilla.

3. Suoritusaika laitteen normaaliin sammutuspisteeseen määritetyllä työkuormalla.

4. Alhaisen akun varoitus, valvottu sammutus ja mahdolliset tietojen säilytysvaatimukset.

5. Koskettimien säilyminen, napaisuussuojat ja suunnitellut vaihtojaksot.

6. Latauslupa, lämpötilavaste ja vikakäyttäytyminen.

Tallenna akun malli, kokoonpano, laiteohjelmisto, lämpötila ja kuormitusasetukset. Tavoitteena on tietyn akun ja laitteen yhdistelmän hyväksyminen, eikä yleinen väite, että yksi lieriömäinen muoto korvaa toisen.

UKK

Ovatko 18650-paristot samankokoisia kuin AA-paristot?

Ei. 18650-muoto on noin 18 mm × 65 mm, kun taas AA on yleensä noin 14,5 mm × 50,5 mm. Todelliset mitat riippuvat mallista, liittimen rakenteesta ja suojaominaisuuksista. Tarkista piirustus ennen kuin valitset pidikkeen tai kotelon.

Voiko yksi 18650-paristo korvata kaksi AA-paristoa?

Ei oletettuna suorana korvaajana. Kahden alkalisen AA-kennon nimellinen kokonaisjännite on 3,0 V, kun taas monet perinteiset 18650 litiumionikennot saavuttavat 4,2 V täyteen ladattuna. Laitteen sähköinen, mekaaninen ja suojausyhteensopivuus on tarkistettava ennen kuin vaihto voidaan hyväksyä.

Tarkoittaako 'Lithium AA' akku 3,7 V?

Ei. Ensisijainen litium AA voi olla nimellisesti 1,5 V ja säädelty ladattava litium AA voi tarjota määritellyn 1,5 V ulostulon. Perinteiset litiumioni 14500 kennot kuuluvat yleensä luokkaan 3,6–3,7 V. Tarkista tarkka kemia ja liitinjännite.

Tarkoittaako korkeampi mAh-luokitus pidempää käyttöaikaa?

Ei eri jännitteiden yli ilman lisävertailua. Käytä wattituntia energiavertailuna ja arvioi sitten käyttökelpoista energiaa laitteen kuormituksen, lämpötilan ja katkaisun alaisena. Säänneltyjen akkujen osalta tarkista, missä ilmoitettu kapasiteetti mitataan.

Ovatko NiMH AA -paristot yhteensopivia kaikkien AA-alkalilaitteiden kanssa?

Yleistä yhteensopivuutta ei pidä olettaa. NiMH AA -kennoissa on pienempi nimellisjännite, ja laitteen katkaisu, kuormituskäyttäytyminen ja akun ilmaisin vaikuttavat suorituskykyyn. Noudata laitteen hyväksyttyjä akun teknisiä tietoja ja vahvista aiotut vaihtoehdot.

Mikä muoto OEM:n tulisi valita uudelle tuotteelle?

Valitse haluamasi syöttöjännite, käyttöenergia, virtaprofiili, tila, lataustapa ja palvelusuunnitelma. AA voi sopia tuotteeseen, joka on rakennettu hyväksyttyjen vakiovaihtokennojen ympärille. 18650-malli voi sopia ladattavaan kenno- tai pakkausarkkitehtuuriin, kun kotelo ja virtajärjestelmä tukevat sitä.

Johtopäätös

18650 vs AA akkuvertailu on yhteensopivuuspäätös, joka sisältää kemian, jännitteen, mitat ja täydellisen laiteliittymän. Tunnista ensin tarkka AA-tyyppi ja vertaa sitten täydellisiä toiminta-alueita, koskettimien sopivuutta, käytettävää energiaa ja kuormituksen tukea.

Käytä olemassa olevassa laitteessa vain sen hyväksyttyjä akkuvaihtoehtoja. OEM-uudelleensuunnittelua varten hyväksy tarkistettu tehonsyöttö, suojaus, lataus ja huoltotapa yhdessä. Samanlainen muoto tai nimellisjännite tarjoaa lähtökohdan vertailulle, ei todisteita vaihdettavuudesta.

Ladattavan laitteen kehittäminen tai olemassa olevan AA-käyttöisen tuotteen tarkistaminen? ZERNE tukee räätälöityä litiumakun kehitystä vaaditun koon, kapasiteetin, suojapiirin ja liittimen mukaan.

Jaa syöttöjännitealue, virtaprofiili, kotelopiirros, tavoitekäyttöaika ja vaihtotapa. Nämä vaatimukset auttavat määrittämään sopivan solun tai paketin spesifikaation ja käytännön näytteen validointisuunnitelman.

Keskustele mukautetusta litiumparistoratkaisusta ZERNE:n kanssa