21700 vs. 18650 akku: koko, kapasiteetti, purkausnopeus ja laitteen yhteensopivuus

Kun verrataan 21700-akkua 18650-akkuun, tärkeimmät erot ovat fyysinen koko, kapasiteetti, virtakyky ja laitteen yhteensopivuus.

21700 kenno on suurempi kuin 18650 kenno ja tarjoaa usein suuremman kapasiteetin ja suuremman absoluuttisen purkausvirran. 18650-kenno on pienempi, kevyempi ja yhteensopiva useiden kompaktien laitteiden ja olemassa olevien akkumallien kanssa.

Molemmat muodot ovat yleisesti saatavilla tavallisina litiumionikennoina, joiden nimellisjännite on 3,6 V tai 3,7 V ja täyslatausjännite noin 4,2 V. Samanlainen jännite ei kuitenkaan tarkoita, että 21700-akku voi suoraan korvata 18650-akun.

Oikea valinta riippuu laitteen kotelosta, vaaditusta käyttöajasta, jatkuvasta virrasta, huippuvirrasta, akun rakenteesta ja lämpöolosuhteista.

21700 vs. 18650 akku: nopea vertailu

Tässä taulukossa olevat kapasiteetti- ja virtaluvut ovat yleisiä eivätkä yleisiä teknisiä tietoja. 21700- tai 18650-akun todellinen suorituskyky on vahvistettava valitun solun tietolomakkeesta.

21700 vs. 18650 Koko ja mitat

Mitä 18650 ja 21700 tarkoittavat?

Numerot 18650 ja 21700 kuvaavat pääasiassa lieriömäisen kennon likimääräisiä mittoja.

• 18650: halkaisija noin 18 mm ja pituus 65 mm

• 21700: halkaisija noin 21 mm ja pituus 70 mm

Mitat voivat vaihdella hieman valmistajien ja kennomallien välillä. Suojattu solu voi myös olla pidempi lisätyn suojapiirin, liitinrakenteen tai ulkoisten komponenttien vuoksi. Valmiissa laitteessa halkaisija, pituus, liittimen tyyli, suojakomponentit ja ympäröivä välys vaikuttavat kaikki istuvuuteen; the 18650 akun mitat ja laitteen sovitusopas vastaavat nämä vaatimukset.

Muodon nimi ei kerro solun kapasiteettia, purkausnopeutta, kemiaa tai laatua. Kahdella 18650 kennolla voi olla hyvin erilainen sähköinen suorituskyky, aivan kuten kaksi 21700 kennoa voidaan suunnitella eri sovelluksiin.

Kumpi akku on suurempi?

21700-muoto on suurempi sekä halkaisijaltaan että pituudeltaan.

Verrattuna tyypilliseen 18650-soluun 21700-solu on:

• Noin 3 mm leveämpi

• Noin 5 mm pidempi

• Noin 46 % suurempi sylinterimäisessä tilavuudessa

Lisätilavuus antaa valmistajille enemmän tilaa aktiivisille elektrodimateriaaleille ja virranottokomponenteille. Tämä on yksi syy siihen, miksi monet 21700-mallit tarjoavat suuremman kapasiteetin tai suuremman virtakyvyn.

Suurempi fyysinen koko ei kuitenkaan automaattisesti takaa parempaa suorituskykyä. Suuren kapasiteetin 21700 ja suuren virrankulutuksen 21700 tekniset tiedot voivat olla hyvin erilaisia. Sama koskee 18650-soluja.

Kuinka koko vaikuttaa akun suunnitteluun

Kokoerolla on suora vaikutus akun mekaaniseen suunnitteluun.

21700-akkupakkaus saattaa vaatia:

• Isompi solupidike

• Lisää tilaa kennojen ja kotelon väliin

• Erilainen nikkelinauhan asettelu

• Isompi kotelo

• Uudistettu BMS-sijainti

• Erilaiset johdot ja liittimet

• Lisälämmönhallinta

18650-akkupaketti voi olla parempi valinta, kun laitteessa on kapea akkulokero tai kun olemassa oleva malli käyttää jo 18650-pitimiä.

21700 vs. 18650 Kapasiteetti ja käyttöaika

Kummalla akulla on suurempi kapasiteetti?

21700-kenno tarjoaa yleensä suuremman kapasiteetin kuin vastaavan teknologian sukupolven 18650-kenno.

Tyypillisiä esimerkkejä ovat:

• 18650 solua: noin 2,0 Ah - 3,5 Ah

• 21 700 kennoa: noin 3,0 - 5,0 Ah

Nämä ovat vain yleisiä markkina-alueita. Joillakin korkean kulutuksen 18650-kennoilla voi olla pienempi kapasiteetti, mutta suurempi virtakapasiteetti. Jotkut 21700 kennoa voivat myös asettaa tehon etusijalle energian varastoinnin sijaan. Kapasiteettimerkinnät tulisi silti erottaa nykyisestä kapasiteetista; 18650 kapasiteetin mAh ja Ah selittää kuinka yleisiä kapasiteettiluokituksia tulisi tulkita.

Kun verrataan kahta solua, kapasiteettia tulisi tarkastella yhdessä:

• Jatkuva purkausvirta

• Sisäinen vastus

• Pyörän elämä

• Käyttölämpötila

• Latausvirta

• Suositeltu katkaisujännite

• Testiolosuhteet

Miten kapasiteetti vaikuttaa käyttöaikaan?

Akun teho voidaan arvioida seuraavalla kaavalla:

Pakkauksen energia = Nimellisjännite × Pakkauksen kapasiteetti

Harkitse esimerkiksi kahta akkua, joilla on sama 3S2P-rakenne:

Laskennassa käytetään 11,1 V:n nimellispakkausjännitettä:

Alustavassa 18650 pakkausarviossa 18650-akkulaskinta voidaan käyttää sarja-, rinnakkais-, kapasiteetin ja nimellisenergian tarkistamiseen.

• 18650 pakkaus: 11,1 V × 6 Ah = 66,6 Wh

• 21700 pakkaus: 11,1V × 8Ah = 88,8Wh

21700-paketti tarjoaa enemmän nimellisenergiaa tässä esimerkissä, mutta todellinen käyttöaika riippuu laitteen kuormituksesta, muunnostehokkuudesta, lämpötilasta, akun ikääntymisestä ja BMS-suojausasetuksista. Täydelliseen arvioon tulisi sisältyä myös käytettävä energia ja muunnostehokkuus; 18650 akun kapasiteetti ja käyttöaikalaskelmat osoittavat, kuinka nämä tekijät vaikuttavat todelliseen käyttöaikaan.

Kestääkö 21700 akku aina pidempään?

Ei. 21700-akulla on usein suurempi kapasiteetti solua kohti, mutta käyttöaika riippuu koko akusta.

Tärkeitä tekijöitä ovat:

• Solun kapasiteetti

• Sarja- ja rinnakkaiskokoonpano

• Laitteen virrankulutus

• Jatkuva purkausvirta

• Käyttölämpötila

• Käyttökelpoinen purkausalue

• DC-DC muunnostehokkuus

• Akun ikä ja kunto

Pienempi 18650-pakkaus voi olla riittävä pienitehoiselle laitteelle, kun taas 21700-pakkaus voi olla parempi, kun samaan koteloon mahtuu suuremmat solut ja tarvitaan pidempi käyttöaika.

21700 vs. 18650 Purkausnopeus ja Virtakyky

Kumpi akku tuottaa enemmän virtaa?

Monet 21700 kennot voivat tuottaa suuremman absoluuttisen virran kuin monet 18650 kennot. Suurempi muoto voi mahdollistaa suuremman aktiivisen elektrodin alueen, pienemmän vastuksen ja paremman lämmönpoiston.

Pelkästään muoto ei kuitenkaan voi määrittää nykyistä kapasiteettia.

Korkean kulutuksen 18650 kenno voi tuottaa enemmän virtaa kuin suurikapasiteettinen 21700 kenno. Tästä syystä vertailun tulisi keskittyä tiettyyn solumalliin pelkän 18650- tai 21700-tunnisteen sijaan. Sama ero on tärkeä suurvirtasovelluksissa, joissa High Drain 18650 akun valinnan tulisi perustua jatkuvaan virtaan, huippuvirtaan, jännitteen laskuun ja lämpörajoihin pelkän kennomuodon sijaan.

Tietolomakkeesta kannattaa tarkistaa:

• Jatkuva purkausvirta

• Suurin pulssivirta

• Suositeltu poistolämpötila

• Sisäinen vastus

• Lämpötestin olosuhteet

• Katkaisujännite

• Jäähdytysvaatimukset

C-nopeus ja absoluuttinen virta

C-nopeus lasketaan käyttämällä:

C-nopeus = Purkausvirta ÷ Kennon kapasiteetti

Esimerkiksi:

• 3000 mAh:n kenno, joka purkautuu 15 A:lla, toimii noin 5 C:ssa.

• 4000 mAh:n kenno, joka purkautuu 20 A:lla, toimii myös noin 5 C:ssa.

C-nopeus on sama molemmissa esimerkeissä, mutta toinen kenno tarjoaa korkeamman absoluuttisen virran.

Akkupakettia ei pidä valita vain sen C-nopeuden perusteella. Jatkuva virta, huippuvirta, kennon lämpötila, BMS-rajat ja liitäntäresistanssi vaikuttavat kaikki todelliseen suorituskykyyn.

Milloin 21700 on parempi korkeavirtauslaitteille?

21700-akku voi olla parempi vaihtoehto, kun:

• Laite vaatii korkean jatkuvan virran

• Laitteet tarvitsevat pidemmän käyttöajan

• Kotelossa on riittävästi tilaa

• Vähemmän rinnakkaisia ​​soluja suositellaan

• Lämpöteho on tärkeä

• Valitulla 21700-mallilla on sopiva virtaluokitus

Huippuvirtaus 18650 voi silti olla parempi vaihtoehto kompakteille laitteille tai tuotteille, joissa on olemassa oleva 18650-rakenne. Valitun solun nykyistä arvoa tulee aina verrata todelliseen kuormitusprofiiliin.

ZERNE:n rinnalla voidaan arvioida myös vaativia nykyvaatimuksia vaativia sovelluksia purkavia akkuratkaisuja.

21700 vs. 18650 laiteyhteensopivuus

Voiko 21700-akku korvata 18650-akun?

Useimmissa tapauksissa 21700-akku ei voi suoraan korvata 18650-akkua.

Suurin syy on fyysinen yhteensopivuus. 21700 solu on leveämpi ja pidempi, joten se ei välttämättä sovi:

• Akun pidike

• Laitteen kotelo

• Solun opas

• Akkulokero

• Nykyinen suojarakenne

Myös sähköliitäntä saattaa vaatia muutoksia. BMS, liitin, johdinjärjestely ja latausjärjestelmä tulee tarkistaa solun muotoa vaihdettaessa. Latausjärjestelmä on valittava myös lopulliselle pakkaukselle, ei vain yksittäiselle kennolle; kuinka ladata 18650 akkuja turvallisesti kattaa laturin jännitteen, virran ja latausvaiheet.

Ovatko 21700- ja 18650-akut sähköisesti yhteensopivia?

Molempien formaattien vakio-litiumioniversioilla on usein samanlaiset jänniteominaisuudet:

• Nimellisjännite: noin 3,6 V tai 3,7 V

• Täysi latausjännite: noin 4,2 V

Samanlainen kennojännite on kuitenkin vain yksi osa yhteensopivuutta. Koko suunnittelun tulee myös vastata:

• Sarjojen määrä

• Latausjännite

• Latausvirta

• Purkausvirta

• BMS-suojausparametrit

• Laitteen tulo-jännitealue

• Solukemia

• Mekaaniset mitat

Molemmilla muodoilla on usein sama nimellis- ja täyslatausjännitekehys, mutta valittu solun tietolehti on ratkaiseva; the 18650 akun jänniteopas määrittää, kuinka nimellis-, täyden latauksen ja katkaisuarvot tulee tulkita.

Mikä formaatti on parempi kompakteille laitteille?

18650-kennoja on yleensä helpompi käyttää pienikokoisissa laitteissa, koska ne vievät vähemmän tilaa.

Ne voivat sopia:

• GPS-seurantalaitteet

• Puettavat laitteet

• Lääketieteelliset laitteet

• Kannettavat instrumentit

• Kompaktit teollisuuslaitteet

• Pienet valvontalaitteet

21700 solut voivat sopia paremmin:

• Robotiikan laitteet

• Tehokkaammat kannettavat laitteet

• Suuremmat teolliset instrumentit

• Pidemmän käyttöajan vaativat laitteet

• Akut, joissa on enemmän tilaa

Lopullisen valinnan tulee perustua laitteen mittoihin ja kuormitusvaatimuksiin eikä pelkästään akun muotoon.

21700 vs. 18650 Akun suunnittelu

Voivatko molemmat muodot käyttää samaa sarjaa ja rinnakkaisia ​​rakenteita?

Molemmat formaatit voidaan järjestää samanlaisiin sarja- ja rinnakkaiskokoonpanoihin, kuten:

• 3S1P

• 3S2P

• 4S2P

• 6S2P

• 10S kokoonpanot

Sarjaluku määrittää jänniteluokan, kun taas rinnakkaisluku vaikuttaa kapasiteettiin ja virtakykyyn. Kokoonpanot, kuten 3S2P ja 4S2P, noudattavat samoja periaatteita, jotka on kuvattu kohdassa kuinka kytkeä 18650 akut sarjaan ja rinnan.

Vaikka käytettäisiin samaa kokoonpanoa, akun kokonaiskoko, paino, kapasiteetti ja virtakyky voivat olla erilaisia.

Kuinka solumuoto vaikuttaa pakkauksen asetteluun?

Muuttaminen 18650:stä 21700:aan vaatii yleensä uuden mekaanisen suunnittelun.

Seuraavia elementtejä on ehkä säädettävä:

• Soluvälit

• Solujen pidikkeet

• Nikkelinauhan tai kiskon mitat

• BMS-asennusasento

• Lämpötila-anturin sijoitus

• Johtojen reititys

• Liittimen sijainti

• Kotelon mitat

• Ilmanvaihto ja lämpöpolut

BMS valitaan pääasiassa sarjamäärän, akun kemian, suojaustoimintojen ja nykyisten vaatimusten mukaan. Solun muodon muuttaminen voi kuitenkin muuttaa pakkauksen virta- ja lämpöolosuhteita, joten BMS on silti arvioitava uudelleen. Tämän uudelleenarvioinnin tulisi sisältää virtarajat, suojakynnykset, tasapainotus ja lämpövalvonta, jotka ovat osa 18650 akkupaketti BMS-suunnittelu.

OEM-projekteissa ZERNE 18650-akkuratkaisut tarjoavat referenssin kennojen järjestelyn, suojauksen, liittimien ja kotelointivaatimusten arvioimiseen. Jos projekti valitsee 18650-muodon, mukautetut 18650- ja LiPo-akkuratkaisut voidaan konfiguroida vaaditun kapasiteetin, virran, mittojen ja suojaustarpeiden mukaan.

Mikä akku kannattaa valita?

Uudelle tuotteelle kumpaakaan muotoa ei pidä valita ennen todellisten laitevaatimusten tarkistamista. Vertailu tulee sitten viedä OEM-suunnitteluvaiheeseen, jossa jännite, käyttöaika, asennustila, lataus, suojaus, lämpökäyttäytyminen ja prototyypin validointi on tarkistettava yhdessä. 18650-akun valinta OEM-laitteelle ottaa huomioon nämä projektitason tekijät. 21700-kenno voi vähentää rinnakkaisten solujen määrää, mutta se voi myös lisätä kotelon kokoa. 18650 kenno voi sopia laitteistoon paremmin, mutta se voi vaatia enemmän kennoja halutun kapasiteetin tai virran saavuttamiseksi.

Yleisiä virheitä verrattaessa 21700- ja 18650-akkuja

Useat virheet voivat johtaa sopimattomaan akun suunnitteluun:

1. Olettaen, että 21700 akku on aina parempi kuin 18650 akku.

2. Kapasiteetin vertailu tarkistamatta jatkuvaa purkausvirtaa.

3. Ohitetaan 21700 solun suurempi halkaisija ja pituus.

4. Samanlaisen jännitteen käsitteleminen todisteena suorasta yhteensopivuudesta.

5. Huippuvirran käyttäminen jatkuvana käyttövirtana.

6. 18650 paristotelineen uudelleenkäyttö 21700 paristolle.

7. Solun muodon muuttaminen ilman BMS- ja lämpösuunnittelun tarkistamista.

8. Sekoitetaan 21700 ja 18650 solua samassa rinnakkaisryhmässä. Samassa pakkauksessa käytettävien kennojen tulee myös olla yhteensopivia kapasiteetin, sisäisen resistanssin, jännitteen, iän ja erän mukaan. 18650-akun kennovastaavuus selittää, miksi nämä erot vaikuttavat akun turvallisuuteen ja suorituskykyyn.

9. Ohitetaan suojattujen solujen mitat.

10. Kennojen valitseminen ilman valmiin akun testaamista todellisella kuormituksella.

UKK

Onko 21700 akku parempi kuin 18650 akku?

Ei kaikissa sovelluksissa. 21700-akku tarjoaa yleensä suuremman kapasiteetin ja voi tuottaa suuremman absoluuttisen virran, kun taas 18650-akku on pienempi ja helpompi asentaa kompakteihin laitteisiin.

Mikä on kokoero 21700 ja 18650 akun välillä?

Tyypillinen 18650 kenno on noin 18 mm halkaisijaltaan ja 65 mm pitkä. Tyypillinen 21700 kenno on noin 21 mm halkaisijaltaan ja 70 mm pitkä.

Voinko korvata 18650 akun 21700 akulla?

Yleensä ei suorana korvaajana. 21700 kenno on suurempi, joten pidike, kotelo, johdotukset ja akun suojarakenne on ehkä suunniteltava uudelleen.

Kummalla akulla on suurempi kapasiteetti?

21700-kennolla on yleensä suurempi kapasiteetti kuin vastaavan teknologian sukupolven 18650-solulla. Todellinen kapasiteetti riippuu kennomallista ja valmistajasta.

Kummalla akulla on korkeampi purkausnopeus?

Joillakin 21700 kennoilla on korkeammat jatkuvan virran arvot kuin monilla 18650 kennoilla. Korkean kulutuksen 18650 voi kuitenkin olla tehokkaampi kuin suurikapasiteettinen 21700. Solun tietolehteä tulisi käyttää vertailuun.

Onko 21700 ja 18650 akuissa sama jännite?

Tavallisilla litiumioniversioilla on yleensä samanlaiset jänniteominaisuudet, usein noin 3,6 V tai 3,7 V nimellisarvo ja 4,2 V täyteen ladattuna. Tarkat lataus- ja katkaisurajat riippuvat kennomallista.

Mikä akku on parempi paljon kuluttaviin laitteisiin?

Molemmat muodot voivat olla sopivia. 21700 voi tarjota suuremman virran ja kapasiteetin, kun taas 18650 voi olla parempi, kun tilaa on rajoitetusti tai laitteistossa on jo 18650 pakkausrakenne.

Voidaanko 21700 ja 18650 kennoja käyttää samassa akussa?

Niitä ei pidä sekoittaa samaan rinnakkaisryhmään. Erot kapasiteetissa, sisäisessä vastuksessa, fyysisissä mitoissa ja virran käyttäytymisessä voivat aiheuttaa tasapaino- ja turvallisuusongelmia.

Mikä akku on parempi kompaktiin GPS-seurantalaitteeseen?

18650-akku on usein helpompi integroida kompaktiin GPS-seurantalaitteeseen sen pienemmän koon vuoksi. Lopullinen valinta riippuu vaaditusta suoritusajasta, nykyisestä kysynnästä ja käytettävissä olevasta tilasta.

Mikä akku tulisi valita uuteen OEM-pakkaukseen?

Päätöksen tulee perustua energiatarpeisiin, jatkuvaan ja huippuvirtaan, käyttöaikaan, mittoihin, painoon, lämpötehokkuuteen, kustannuksiin ja kennojen saatavuuteen. Molempia formaatteja tulee arvioida todellisten laitevaatimusten perusteella.

Johtopäätös

21700 ja 18650 akut ovat molemmat laajalti käytettyjä sylinterimäisiä litiumionikennomuotoja, mutta ne palvelevat erilaisia ​​suunnitteluprioriteettia.

21700 akku on suurempi ja tarjoaa usein suuremman kapasiteetin ja suuremman absoluuttisen virran kapasiteetin. 18650-akku on kompaktimpi ja yhteensopiva useiden olemassa olevien laitteiden ja akkurakenteiden kanssa.

Parempi valinta riippuu seuraavista:

• Fyysiset mitat

• Vaadittu kapasiteetti

• Jatkuva ja huippuvirta

• Suoritusaika

• Laitteen yhteensopivuus

• BMS vaatimukset

• Lämpöolosuhteet

• Akun asettelu

• Tuotanto- ja kustannusnäkökohdat

Uutta OEM-projektia varten valittu solumuoto tulee validoida prototyyppitestauksella laitteen todellisissa sähköisissä ja mekaanisissa olosuhteissa.