Baterai 21700 vs. 18650: Ukuran, Kapasitas, Tingkat Pengosongan, dan Kompatibilitas Perangkat

Saat membandingkan baterai 21700 dengan baterai 18650, perbedaan utamanya adalah ukuran fisik, kapasitas, kemampuan saat ini, dan kompatibilitas perangkat.

Sel 21700 lebih besar dari sel 18650 dan sering kali memberikan kapasitas lebih tinggi dan arus pelepasan absolut lebih besar. Sel 18650 lebih kecil, lebih ringan, dan kompatibel dengan lebih banyak perangkat ringkas dan desain paket baterai yang ada.

Kedua format tersebut umumnya tersedia sebagai sel litium-ion standar dengan tegangan nominal 3,6V atau 3,7V dan tegangan pengisian penuh sekitar 4,2V. Namun tegangan serupa tidak berarti baterai 21700 bisa langsung menggantikan baterai 18650.

Pilihan yang tepat bergantung pada casing perangkat, waktu pengoperasian yang diperlukan, arus kontinu, arus puncak, struktur paket baterai, dan kondisi termal.

Baterai 21700 vs. 18650: Perbandingan Cepat

Kapasitas dan angka terkini dalam tabel ini merupakan rentang umum dan bukan spesifikasi universal. Performa aktual baterai 21700 atau 18650 harus dikonfirmasi dari lembar data sel yang dipilih.

21700 vs. 18650 Ukuran dan Dimensi

Apa Arti 18650 dan 21700?

Angka-angka pada tahun 18650 dan 21700 terutama menggambarkan perkiraan dimensi sel silinder.

• 18650: diameter sekitar 18mm dan panjang 65mm

• 21700: diameter sekitar 21mm dan panjang 70mm

Dimensinya mungkin sedikit berbeda antara produsen dan model sel. Sel yang dilindungi mungkin juga lebih panjang karena adanya sirkuit perlindungan tambahan, struktur terminal, atau komponen luar. Pada perangkat yang sudah jadi, diameter, panjang, gaya terminal, komponen pelindung, dan jarak bebas di sekitarnya semuanya memengaruhi kesesuaian; itu Dimensi baterai 18650 dan panduan kesesuaian perangkat memenuhi persyaratan ini.

Nama format tidak menunjukkan kapasitas sel, laju pelepasan, bahan kimia, atau kualitas. Dua sel 18650 dapat memiliki kinerja listrik yang sangat berbeda, sama seperti dua sel 21700 dapat dirancang untuk aplikasi berbeda.

Baterai Mana yang Lebih Besar?

Format 21700 lebih besar baik diameter maupun panjangnya.

Dibandingkan dengan sel 18650 pada umumnya, sel 21700 adalah:

• Sekitar 3mm lebih lebar

• Kira-kira 5mm lebih panjang

• Sekitar 46% lebih besar dalam volume silinder

Volume tambahan memberi produsen lebih banyak ruang untuk bahan elektroda aktif dan komponen pengumpul arus. Inilah salah satu alasan mengapa banyak model 21700 menawarkan kapasitas lebih tinggi atau kemampuan arus lebih tinggi.

Namun, ukuran fisik yang lebih besar tidak serta merta menjamin performa yang lebih baik. 21700 berkapasitas tinggi dan 21700 berkapasitas tinggi mungkin memiliki spesifikasi yang sangat berbeda. Hal yang sama berlaku untuk 18650 sel.

Bagaimana Ukuran Mempengaruhi Desain Paket Baterai

Perbedaan ukuran berdampak langsung pada desain mekanis paket baterai.

Paket baterai 21700 mungkin memerlukan:

• Tempat sel yang lebih besar

• Lebih banyak ruang antara sel dan perumahan

• Tata letak strip nikel yang berbeda

• Kandang yang lebih besar

• Posisi BMS yang direvisi

• Perutean kabel dan konektor berbeda

• Manajemen termal tambahan

Paket baterai 18650 mungkin merupakan pilihan yang lebih baik bila peralatan memiliki kompartemen baterai yang sempit atau bila desain yang ada sudah menggunakan dudukan 18650.

Kapasitas dan Waktu Proses 21700 vs. 18650

Baterai Mana yang Memiliki Kapasitas Lebih Tinggi?

Sel 21700 biasanya menyediakan kapasitas lebih tinggi dibandingkan sel 18650 dari generasi teknologi serupa.

Contoh umumnya meliputi:

• 18650 sel: sekitar 2,0Ah hingga 3,5Ah

• 21700 sel: sekitar 3,0Ah hingga 5,0Ah

Ini hanyalah kisaran pasar umum. Beberapa sel 18650 saluran tinggi mungkin memiliki kapasitas lebih rendah tetapi kemampuan arus lebih tinggi. Sekitar 21.700 sel juga dapat memprioritaskan keluaran daya dibandingkan penyimpanan energi. Label kapasitas tetap harus dipisahkan dari kemampuan saat ini; Kapasitas 18650 dalam mAh dan Ah menjelaskan bagaimana peringkat kapasitas umum harus diinterpretasikan.

Saat membandingkan dua sel, kapasitas harus ditinjau bersama dengan:

• Arus pelepasan terus menerus

• Resistensi internal

• Siklus hidup

• Suhu pengoperasian

• Mengisi arus

• Tegangan pemutusan yang direkomendasikan

• Kondisi pengujian

Bagaimana Kapasitas Mempengaruhi Runtime?

Energi baterai dapat diperkirakan dengan rumus berikut:

Energi paket = Tegangan nominal × Kapasitas paket

Misalnya, pertimbangkan dua paket baterai dengan struktur 3S2P yang sama:

Perhitungannya menggunakan tegangan paket nominal 11.1V:

Untuk perkiraan awal 18650 paket, Kalkulator baterai 18650 dapat digunakan untuk memeriksa jumlah seri, jumlah paralel, kapasitas, dan energi nominal.

• Paket 18650: 11.1V × 6Ah = 66.6Wh

• Paket 21700: 11.1V × 8Ah = 88.8Wh

Paket 21700 menyediakan lebih banyak energi nominal dalam contoh ini, namun waktu pengoperasian sebenarnya akan bergantung pada beban peralatan, efisiensi konversi, suhu, penuaan baterai, dan pengaturan perlindungan BMS. Perkiraan lengkap juga harus mencakup energi yang dapat digunakan dan efisiensi konversi; Kapasitas paket baterai 18650 dan penghitungan waktu pengoperasian menunjukkan bagaimana faktor-faktor ini memengaruhi waktu pengoperasian sebenarnya.

Apakah Baterai 21700 Selalu Bertahan Lebih Lama?

Tidak. Baterai 21700 sering kali memiliki kapasitas per sel yang lebih tinggi, namun waktu pengoperasian bergantung pada paket baterai lengkap.

Faktor penting meliputi:

• Kapasitas sel

• Konfigurasi seri dan paralel

• Konsumsi daya perangkat

• Arus pelepasan terus menerus

• Suhu pengoperasian

• Kisaran debit yang dapat digunakan

• Efisiensi konversi DC-DC

• Usia dan kondisi baterai

Paket 18650 yang lebih kecil mungkin cukup untuk perangkat berdaya rendah, sedangkan paket 21700 mungkin lebih baik jika wadah yang sama dapat menampung sel yang lebih besar dan memerlukan waktu pengoperasian yang lebih lama.

21700 vs. 18650 Tingkat Debit dan Kemampuan Saat Ini

Baterai Mana yang Memberikan Lebih Banyak Arus?

Banyak 21700 sel dapat memberikan arus absolut yang lebih tinggi daripada 18650 sel. Format yang lebih besar memungkinkan area elektroda aktif yang lebih besar, resistansi yang lebih rendah, dan pembuangan panas yang lebih baik.

Namun formatnya saja tidak dapat menentukan kemampuan saat ini.

Sel 18650 dengan drainase tinggi dapat menghasilkan arus lebih banyak daripada sel 21700 berkapasitas tinggi. Oleh karena itu, perbandingan harus fokus pada model sel tertentu, bukan hanya pada label 18650 atau 21700. Perbedaan yang sama juga penting dalam aplikasi arus tinggi, di mana pemilihan baterai high-drain 18650 harus didasarkan pada arus kontinu, arus puncak, penurunan tegangan, dan batas termal daripada format sel saja.

Lembar data harus diperiksa untuk:

• Arus pelepasan terus menerus

• Arus pulsa maksimum

• Suhu pelepasan yang disarankan

• Resistensi internal

• Kondisi uji termal

• Tegangan potong

• Persyaratan pendinginan

C-Rate dan Arus Absolut

C-rate dihitung menggunakan:

C-rate = Debit saat ini Kapasitas sel

Misalnya:

• Pengosongan sel 3000mAh pada 15A beroperasi pada suhu sekitar 5C.

• Pengosongan sel 4000mAh pada 20A juga beroperasi pada suhu sekitar 5C.

Laju C sama pada kedua contoh, namun sel kedua memberikan arus absolut yang lebih tinggi.

Paket baterai tidak boleh dipilih hanya berdasarkan kecepatan C-nya. Arus kontinu, arus puncak, suhu sel, batas BMS, dan resistansi sambungan semuanya memengaruhi kinerja sebenarnya.

Kapan 21700 Lebih Baik untuk Peralatan dengan Drainase Tinggi?

Baterai 21700 mungkin merupakan pilihan yang lebih baik ketika:

• Perangkat ini membutuhkan arus kontinu yang tinggi

• Peralatan memerlukan waktu pengoperasian yang lebih lama

• Kandang memiliki cukup ruang

• Lebih sedikit sel paralel lebih disukai

• Kinerja termal itu penting

• Model 21700 yang dipilih memiliki rating arus yang sesuai

Drainase tinggi 18650 mungkin masih merupakan pilihan yang lebih baik untuk peralatan kompak atau produk dengan struktur 18650 yang sudah ada. Peringkat sel yang dipilih saat ini harus selalu dibandingkan dengan profil beban sebenarnya.

Aplikasi dengan persyaratan terkini yang menuntut juga dapat dievaluasi bersama dengan ZERNE solusi baterai dengan debit tinggi.

Kompatibilitas Perangkat 21700 vs. 18650

Bisakah Baterai 21700 Menggantikan Baterai 18650?

Dalam kebanyakan kasus, baterai 21700 tidak dapat langsung menggantikan baterai 18650.

Alasan utamanya adalah kompatibilitas fisik. Sel 21700 lebih lebar dan panjang, sehingga mungkin tidak cocok untuk:

• Tempat baterai

• Penutup perangkat

• Panduan sel

• Tempat baterai

• Struktur perlindungan yang ada

Antarmuka listrik mungkin juga memerlukan perubahan. BMS, konektor, susunan kabel, dan sistem pengisian daya harus ditinjau ulang saat mengubah format sel. Sistem pengisian daya juga harus dipilih untuk paket akhir, bukan hanya sel individualnya; cara mengisi baterai 18650 dengan aman mencakup tegangan pengisi daya, arus, dan langkah-langkah pengisian.

Apakah Baterai 21700 dan 18650 Kompatibel Secara Elektrik?

Versi litium-ion standar dari kedua format sering kali memiliki karakteristik voltase yang serupa:

• Tegangan nominal: sekitar 3.6V atau 3.7V

• Tegangan pengisian penuh: sekitar 4.2V

Namun, tegangan sel yang serupa hanyalah salah satu bagian dari kompatibilitas. Desain lengkapnya juga harus sesuai:

• Jumlah seri

• Tegangan pengisian

• Pengisian arus

• Arus pelepasan

• Parameter perlindungan BMS

• Kisaran tegangan input perangkat

• Kimia sel

• Dimensi mekanis

Kedua format sering kali memiliki kerangka tegangan nominal dan muatan penuh yang sama, namun lembar data sel yang dipilih tetap menentukan; itu Panduan tegangan baterai 18650 menetapkan bagaimana nilai nominal, pengisian penuh, dan batas harus diinterpretasikan.

Format Mana yang Lebih Baik untuk Perangkat Ringkas?

Sel 18650 umumnya lebih mudah digunakan pada peralatan kompak karena menempati lebih sedikit ruang.

Mereka mungkin cocok untuk:

• Pelacak GPS

• Perangkat yang dapat dipakai

• Peralatan medis

• Instrumen portabel

• Perangkat industri kompak

• Peralatan pemantauan kecil

21700 sel mungkin lebih cocok untuk:

• Peralatan robotika

• Perangkat portabel berdaya lebih tinggi

• Instrumen industri yang lebih besar

• Peralatan yang membutuhkan waktu pengoperasian lebih lama

• Paket baterai dengan lebih banyak ruang yang tersedia

Pilihan akhir harus didasarkan pada dimensi peralatan dan persyaratan beban, bukan hanya pada format baterai saja.

Desain Paket Baterai 21700 vs. 18650

Bisakah Kedua Format Menggunakan Struktur Seri dan Paralel yang Sama?

Kedua format tersebut dapat disusun dalam konfigurasi seri dan paralel yang serupa, seperti:

• 3S1P

• 3S2P

• 4S2P

• 6S2P

• Konfigurasi 10S

Hitungan seri menentukan kelas tegangan, sedangkan hitungan paralel mempengaruhi kapasitas dan kemampuan arus. Konfigurasi seperti 3S2P dan 4S2P mengikuti prinsip yang sama seperti yang dijelaskan dalam cara menyambung baterai 18650 secara seri dan paralel.

Meskipun konfigurasi yang sama digunakan, total ukuran paket baterai, berat, kapasitas, dan kemampuan saat ini mungkin berbeda.

Bagaimana Format Sel Mempengaruhi Tata Letak Paket?

Perubahan dari 18650 ke 21700 biasanya memerlukan desain mekanis baru.

Elemen-elemen berikut mungkin perlu disesuaikan:

• Jarak sel

• Pemegang sel

• Dimensi strip nikel atau busbar

• Posisi pemasangan BMS

• Penempatan sensor suhu

• Perutean kawat

• Lokasi konektor

• Dimensi kandang

• Jalur ventilasi dan termal

BMS dipilih terutama berdasarkan jumlah seri, kimia baterai, fungsi perlindungan, dan kebutuhan saat ini. Namun, mengubah format sel dapat mengubah kondisi paket saat ini dan termal, sehingga BMS tetap harus dievaluasi ulang. Evaluasi ulang tersebut harus mencakup batasan saat ini, ambang batas perlindungan, penyeimbangan, dan pemantauan termal, yang merupakan bagian darinya Desain BMS paket baterai 18650.

Untuk proyek OEM, ZERNE Solusi paket baterai 18650 memberikan referensi untuk mengevaluasi pengaturan sel, perlindungan, konektor, dan persyaratan penutup. Jika proyek memilih format 18650, solusi baterai 18650 dan LiPo khusus dapat dikonfigurasi sesuai kebutuhan kapasitas, arus, dimensi, dan perlindungan yang diperlukan.

Baterai Mana yang Harus Anda Pilih?

Untuk produk baru, format apa pun tidak boleh dipilih sebelum meninjau persyaratan peralatan sebenarnya. Perbandingan tersebut kemudian harus dibawa ke tahap desain OEM, di mana tegangan, waktu pengoperasian, ruang instalasi, pengisian daya, perlindungan, perilaku termal, dan validasi prototipe harus diperiksa bersama-sama; Pemilihan baterai 18650 untuk perangkat OEM mengatasi faktor tingkat proyek ini. Sel 21700 dapat mengurangi jumlah sel paralel, namun juga dapat menambah ukuran enclosure. Sel 18650 mungkin lebih sesuai dengan peralatan, namun mungkin memerlukan lebih banyak sel untuk mencapai kapasitas atau arus yang diinginkan.

Kesalahan Umum Saat Membandingkan Baterai 21700 dan 18650

Beberapa kesalahan dapat menyebabkan desain baterai tidak sesuai:

1. Dengan asumsi baterai 21700 selalu lebih baik daripada baterai 18650.

2. Membandingkan kapasitas tanpa memeriksa arus pelepasan terus menerus.

3. Mengabaikan diameter dan panjang sel 21700 yang lebih besar.

4. Memperlakukan voltase serupa sebagai bukti kompatibilitas langsung.

5. Menggunakan arus puncak sebagai arus operasi berkelanjutan.

6. Menggunakan kembali dudukan baterai 18650 untuk sel 21700.

7. Mengubah format sel tanpa meninjau BMS dan desain termal.

8. Mencampur 21700 dan 18650 sel dalam grup paralel yang sama. Sel yang digunakan dalam paket yang sama juga harus disesuaikan dengan kapasitas, resistansi internal, voltase, umur, dan batch; pencocokan sel dalam paket baterai 18650 menjelaskan mengapa perbedaan ini memengaruhi keamanan dan kinerja paket.

9. Mengabaikan dimensi sel yang dilindungi.

10. Memilih sel tanpa menguji paket baterai yang telah selesai di bawah beban sebenarnya.

FAQ

Apakah baterai 21700 lebih baik daripada baterai 18650?

Tidak di setiap aplikasi. Baterai 21700 biasanya menawarkan kapasitas lebih tinggi dan dapat memberikan arus absolut lebih besar, sedangkan baterai 18650 lebih kecil dan lebih mudah dipasang pada peralatan ringkas.

Berapa perbedaan ukuran antara baterai 21700 dan 18650?

Sel 18650 pada umumnya berdiameter sekitar 18mm dan panjang 65mm. Sel 21700 pada umumnya berdiameter sekitar 21 mm dan panjang 70 mm.

Bisakah saya mengganti baterai 18650 dengan baterai 21700?

Biasanya bukan sebagai pengganti langsung. Sel 21700 lebih besar, sehingga dudukan, penutup, kabel, dan struktur pelindung baterai mungkin perlu didesain ulang.

Baterai mana yang memiliki kapasitas lebih tinggi?

Sel 21700 umumnya memiliki kapasitas lebih tinggi dibandingkan sel 18650 generasi teknologi serupa. Kapasitas sebenarnya bergantung pada model sel dan pabrikan.

Baterai mana yang memiliki tingkat pengosongan lebih tinggi?

Sekitar 21.700 sel memiliki peringkat arus kontinu yang lebih tinggi daripada 18.650 sel. Namun, saluran pembuangan tinggi 18650 dapat mengungguli 21700 yang berkapasitas tinggi. Lembar data sel harus digunakan sebagai perbandingan.

Apakah baterai 21700 dan 18650 memiliki voltase yang sama?

Versi lithium-ion standar umumnya memiliki karakteristik tegangan yang serupa, seringkali nominalnya sekitar 3,6V atau 3,7V dan 4,2V saat terisi penuh. Batas pengisian dan batas waktu yang tepat bergantung pada model sel.

Baterai mana yang lebih baik untuk peralatan dengan konsumsi daya tinggi?

Kedua format tersebut mungkin cocok. 21700 mungkin memberikan arus dan kapasitas yang lebih besar, sedangkan 18650 mungkin lebih disukai bila ruang terbatas atau peralatan sudah menggunakan desain paket 18650.

Bisakah sel 21700 dan 18650 digunakan dalam baterai yang sama?

Mereka tidak boleh dicampur dalam kelompok paralel yang sama. Perbedaan kapasitas, hambatan internal, dimensi fisik, dan perilaku saat ini dapat menimbulkan masalah keseimbangan dan keselamatan.

Baterai mana yang lebih baik untuk pelacak GPS ringkas?

Baterai 18650 seringkali lebih mudah diintegrasikan ke dalam pelacak GPS ringkas karena ukurannya yang lebih kecil. Pilihan akhir bergantung pada waktu proses yang diperlukan, permintaan saat ini, dan ruang yang tersedia.

Baterai mana yang harus dipilih untuk paket OEM baru?

Keputusan harus didasarkan pada kebutuhan energi, arus kontinu dan arus puncak, waktu pengoperasian, dimensi, berat, kinerja termal, biaya, dan ketersediaan sel. Kedua format tersebut harus dievaluasi berdasarkan kebutuhan peralatan sebenarnya.

Kesimpulan

Baterai 21700 dan 18650 keduanya merupakan format sel lithium-ion silinder yang banyak digunakan, namun memiliki prioritas desain yang berbeda.

Baterai 21700 lebih besar dan sering kali memberikan kapasitas lebih tinggi dan kemampuan arus absolut lebih besar. Baterai 18650 lebih ringkas dan kompatibel dengan lebih banyak perangkat dan struktur paket baterai yang ada.

Pilihan yang lebih baik bergantung pada:

• Dimensi fisik

• Kapasitas yang dibutuhkan

• Arus kontinu dan puncak

• Waktu proses

• Kompatibilitas perangkat

• Persyaratan BMS

• Kondisi termal

• Tata letak paket baterai

• Pertimbangan produksi dan biaya

Untuk proyek OEM baru, format sel yang dipilih harus divalidasi melalui pengujian prototipe berdasarkan kondisi kelistrikan dan mekanik peralatan yang sebenarnya.