21700 対 18650 バッテリー: サイズ、容量、放電速度、デバイスの互換性

21700 バッテリーと 18650 バッテリーを比較した場合、主な違いは物理的なサイズ、容量、電流能力、デバイスの互換性です。

21700 セルは 18650 セルより大きく、多くの場合、より高い容量とより大きな絶対放電電流を提供します。 18650 セルはより小型、軽量で、さまざまな小型デバイスや既存のバッテリー パック設計と互換性があります。

どちらの形式も、公称電圧が 3.6 V または 3.7 V、満充電電圧が約 4.2 V の標準リチウムイオン電池として一般的に入手可能です。ただし、電圧が同じだからといって、21700 バッテリーが 18650 バッテリーと直接置き換えられるわけではありません。

正しい選択は、デバイスのエンクロージャ、必要な実行時間、連続電流、ピーク電流、バッテリー パックの構造、および熱条件によって異なります。

21700 対 18650 バッテリー: 簡単な比較

この表の容量と電流の数値は、一般的な仕様ではなく一般的な範囲です。 21700 または 18650 バッテリーの実際の性能は、選択したセルのデータシートから確認する必要があります。

21700 と 18650 のサイズと寸法

18650 と 21700 は何を意味しますか?

18650 と 21700 の数字は主に円筒セルのおおよその寸法を表します。

• 18650：直径約18mm、長さ約65mm

• 21700：直径約21mm、長さ約70mm

寸法はメーカーやセルのモデルによって若干異なる場合があります。追加された保護回路、端子構造、または外部コンポーネントにより、保護されたセルが長くなる場合もあります。完成したデバイスでは、直径、長さ、端子のスタイル、保護コンポーネント、周囲のクリアランスがすべて適合性に影響します。の 18650 バッテリーの寸法とデバイスの適合ガイドは、 これらの要件に対応します。

形式の名前は、セルの容量、放電速度、化学的性質、または品質を示すものではありません。 2 つの 21700 セルを異なる用途向けに設計できるのと同様に、2 つの 18650 セルは非常に異なる電気的性能を持つ可能性があります。

どちらのバッテリーが大きいですか?

21700 形式は直径と長さの両方が大きくなります。

一般的な 18650 セルと比較すると、21700 セルは次のようになります。

• 約3mm幅が広がります

• 約5mm長くなります

• 円筒体積が約46%増加

追加の体積により、メーカーは活性電極材料と集電コンポーネントのためのより多くの余地を得ることができます。これが、多くの 21700 モデルがより高い容量またはより高い電流能力を備えている理由の 1 つです。

ただし、物理サイズが大きくなったからといって、自動的にパフォーマンスが向上するわけではありません。大容量 21700 と高ドレイン 21700 の仕様は大きく異なる場合があります。 18650 セルにも同じことが当てはまります。

サイズがバッテリーパックの設計に与える影響

サイズの違いは、バッテリー パックの機械設計に直接影響します。

21700 バッテリ パックには次のものが必要となる場合があります。

• 大きめのセルホルダー

• セルとハウジングの間のスペースを増やす

• 異なるニッケルストリップのレイアウト

• より大きな筐体

• BMS の位置付けの修正

• 異なるワイヤとコネクタの配線

• 追加の熱管理

機器のバッテリーコンパートメントが狭い場合、または既存の設計ですでに 18650 ホルダーが使用されている場合は、18650 バッテリー パックの方が良い選択肢となる可能性があります。

21700 対 18650 の容量と実行時間

どのバッテリーの容量が大きいですか?

21700 セルは通常、同世代のテクノロジーの 18650 セルよりも高い容量を提供します。

典型的な例は次のとおりです。

• 18650セル：約2.0Ah～3.5Ah

• 21700セル：約3.0Ah～5.0Ah

これらは一般的な市場範囲にすぎません。一部のハイドレイン 18650 セルは、容量は低くても電流能力は高くなります。一部の 21700 セルは、エネルギー貯蔵よりも出力を優先する場合もあります。容量ラベルは現在の容量から分離する必要があります。 18650 容量 (mAh および Ah) は、 一般的な容量定格をどのように解釈すべきかを説明します。

2 つのセルを比較する場合は、次の項目とともに容量を検討する必要があります。

• 連続放電電流

• 内部抵抗

• サイクル寿命

• 動作温度

• 充電電流

• 推奨カットオフ電圧

• 試験条件

容量は実行時間にどのように影響しますか?

バッテリーのエネルギーは次の式で推定できます。

パックエネルギー = 公称電圧 × パック容量

たとえば、同じ 3S2P 構造を持つ 2 つのバッテリー パックについて考えてみましょう。

計算では 11.1V の公称パック電圧を使用します。

18650 パックの暫定的な見積もりについては、 18650 バッテリー パック計算ツールを 使用して、直列数、並列数、容量、公称エネルギーを確認できます。

• 18650パック: 11.1V × 6Ah = 66.6Wh

• 21700パック: 11.1V × 8Ah = 88.8Wh

この例では、21700 パックがより多くの公称エネルギーを提供しますが、実際の実行時間は、機器の負荷、変換効率、温度、バッテリーの劣化、および BMS 保護設定によって異なります。完全な見積もりには、使用可能なエネルギーと変換効率も含める必要があります。 18650 バッテリー パックの容量と実行時間の計算は、 これらの要因が実際の実行時間にどのように影響するかを示しています。

21700 バッテリーは常に長持ちしますか?

いいえ、21700 バッテリーは多くの場合、セルあたりの容量が高くなりますが、稼働時間は完全なバッテリー パックに依存します。

重要な要素には次のようなものがあります。

• セル容量

• 直列および並列構成

• デバイスの消費電力

• 連続放電電流

• 動作温度

• 使用可能吐出範囲

• DC-DC変換効率

• バッテリーの使用年数と状態

低電力デバイスには小型の 18650 パックで十分ですが、同じエンクロージャに大きなセルを収容でき、より長い実行時間が必要な場合は 21700 パックの方が望ましい場合があります。

21700 対 18650 の放電レートと電流能力

どのバッテリーがより多くの電流を供給しますか?

多くの 21700 セルは、多くの 18650 セルよりも高い絶対電流を供給できます。フォーマットが大きいほど、アクティブな電極面積が大きくなり、抵抗が低くなり、熱放散が改善されます。

ただし、形式だけで現在の機能を判断することはできません。

高ドレイン 18650 セルは、高容量 21700 セルよりも多くの電流を供給できます。このため、比較では 18650 または 21700 ラベルだけではなく、特定のセル モデルに焦点を当てる必要があります。高電流アプリケーションでも同じ区別が重要です。 高ドレイン 18650 バッテリの選択は 、セル形式だけではなく、連続電流、ピーク電流、電圧降下、および熱制限に基づいて行う必要があります。

データシートで次の点を確認する必要があります。

• 連続放電電流

• 最大パルス電流

• 推奨吐出温度

• 内部抵抗

• 熱試験条件

• カットオフ電圧

• 冷却要件

Cレートと絶対電流

C レートは次を使用して計算されます。

Cレート = 放電電流 ÷ セル容量

例えば：

• 15A で放電する 3000mAh セルは、約 5C で動作します。

• 20A で放電する 4000mAh セルも、約 5C で動作します。

どちらの例でも C レートは同じですが、2 番目のセルの方が高い絶対電流を提供します。

バッテリーパックはCレートだけで選んではいけません。連続電流、ピーク電流、セル温度、BMS 制限、および接続抵抗はすべて実際のパフォーマンスに影響します。

高ドレイン機器に 21700 が適しているのはどのような場合ですか?

次の場合には、21700 バッテリーの方が良い選択肢になる可能性があります。

• デバイスは高い連続電流を必要とします

• 機器にはより長い稼働時間が必要です

• 筐体には十分なスペースがある

• 並列セルは少ない方が好ましい

• 熱性能は重要です

• 選択した 21700 モデルには適切な電流定格があります

既存の 18650 構造を備えたコンパクトな機器や製品には、ハイドレイン 18650 の方が優れた選択肢となる可能性があります。選択したセルの定格電流は、常に実際の負荷プロファイルと比較する必要があります。

厳しい電流要件を持つアプリケーションも、ZERNE と並行して評価できます。 高放電バッテリーソリューション.

21700 対 18650 デバイスの互換性

21700 バッテリーは 18650 バッテリーと交換できますか?

ほとんどの場合、21700 バッテリーは 18650 バッテリーを直接置き換えることはできません。

主な理由は身体的な相性です。 21700 セルは幅が広く、長さも長いため、次の場所には収まらない可能性があります。

• バッテリーホルダー

• デバイスのエンクロージャ

• セルガイド

• バッテリー収納部

• 既存の保護構造

電気インターフェースも変更が必要になる場合があります。セル形式を変更する場合は、BMS、コネクタ、配線配置、充電システムを見直す必要があります。個々のセルだけでなく、最終パックの充電システムも選択する必要があります。 18650 バッテリーを安全に充電する方法では、 充電器の電圧、電流、および充電手順について説明します。

21700 バッテリーと 18650 バッテリーは電気的に互換性がありますか?

両方の形式の標準リチウムイオン バージョンは、多くの場合、同様の電圧特性を持っています。

• 公称電圧：約3.6Vまたは3.7V

• フル充電電圧：約4.2V

ただし、同様のセル電圧は互換性の一部にすぎません。完全なデザインも以下と一致する必要があります。

• シリーズ数

• 充電電圧

• 充電電流

• 放電電流

• BMS 保護パラメータ

• デバイスの入力電圧範囲

• 細胞化学

• 機械的寸法

多くの場合、どちらのフォーマットも同じ公称電圧および満充電電圧のフレームワークを共有しますが、選択したセルのデータシートが依然として決定的です。の 18650 バッテリー電圧ガイドには 、公称値、フル充電値、およびカットオフ値をどのように解釈すべきかが記載されています。

小型デバイスにはどの形式が適していますか?

18650 セルは一般に、占有スペースが少ないため、コンパクトな機器で使用するのが容易です。

これらは次のような用途に適していると考えられます。

• GPSトラッカー

• ウェアラブルデバイス

• 医療機器

• ポータブル機器

• 小型産業機器

• 小型監視装置

21700 セルは次の場合に適している可能性があります。

• ロボット機器

• より高出力のポータブル デバイス

• 大型産業機器

• 長時間稼働が必要な機器

• より多くの空き容量を備えたバッテリーパック

最終的な選択は、バッテリーの形式だけではなく、機器の寸法と負荷要件に基づいて行う必要があります。

21700 対 18650 バッテリー パックの設計

両方の形式で同じ直列構造と並列構造を使用できますか?

どちらの形式も、次のように同様の直列および並列構成で配置できます。

• 3S1P

• 3S2P

• 4S2P

• 6S2P

• 10S構成

直列数は電圧クラスを確立し、並列数は容量と電流能力に影響します。 3S2P や 4S2P などの構成は、で説明されているのと同じ原則に従います。 18650電池を直列と並列に接続する方法.

同じ構成を使用する場合でも、バッテリー パックの合計サイズ、重量、容量、電流能力は異なる場合があります。

セルの形式はパックのレイアウトにどのような影響を与えますか?

18650 から 21700 に変更するには、通常、新しい機械設計が必要です。

次の要素を調整する必要がある場合があります。

• セル間隔

• セルホルダー

• ニッケルストリップまたはバスバーの寸法

• BMS取付位置

• 温度センサーの配置

• ワイヤールーティング

• コネクタの位置

• 筐体寸法

• 換気と熱経路

BMS は、主にシリーズ数、バッテリーの化学的性質、保護機能、電流要件に従って選択されます。ただし、セル形式を変更すると、パックの電流および熱状態が変化する可能性があるため、BMS を再評価する必要があります。その再評価には、電流制限、保護しきい値、バランシング、および熱モニタリングを含める必要があります。 18650 バッテリー パック BMS 設計.

OEM プロジェクトの場合は、ZERNE の 18650 バッテリ パック ソリューションは、 セルの配置、保護、コネクタ、エンクロージャの要件を評価するためのリファレンスを提供します。プロジェクトで 18650 形式が選択されている場合、 カスタム 18650 および LiPo バッテリー ソリューションは、 必要な容量、電流、寸法、保護のニーズに合わせて構成できます。

どのバッテリーを選ぶべきですか?

新しい製品の場合は、実際の機器要件を検討する前に、どちらの形式も選択しないでください。この比較は OEM 設計段階に持ち込まれ、そこで電圧、動作時間、設置スペース、充電、保護、熱挙動、およびプロトタイプの検証を一緒にチェックする必要があります。 OEM デバイス用の 18650 バッテリーの選択は、 これらのプロジェクト レベルの要素に対処します。 21700 セルでは並列セルの数が減る可能性がありますが、エンクロージャのサイズが大きくなる可能性もあります。 18650 セルは機器によりよく適合しますが、必要な容量または電流に達するにはさらに多くのセルが必要になる場合があります。

21700 バッテリーと 18650 バッテリーを比較する際のよくある間違い

いくつかの間違いにより、バッテリー設計が不適切になる可能性があります。

1. 21700 バッテリーは常に 18650 バッテリーよりも優れていると仮定します。

2. 連続放電電流を確認せずに容量を比較します。

3. 21700 セルのより大きな直径と長さは無視します。

4. 同様の電圧を直接の互換性の証拠として扱います。

5. ピーク電流を連続動作電流として使用します。

6. 21700 セル用の 18650 バッテリー ホルダーを再利用します。

7. BMS と熱設計を見直すことなくセル形式を変更します。

8. 同じ並列グループ内で 21700 セルと 18650 セルを混合します。同じパックで使用されるセルは、容量、内部抵抗、電圧、使用年数、バッチによっても一致している必要があります。 18650 バッテリー パックのセルのマッチングにより、 これらの違いがパックの安全性とパフォーマンスに影響を与える理由が説明されます。

9. 保護されたセルの次元を無視します。

10. 完成したバッテリーパックを実際の負荷でテストせずにセルを選択する。

よくある質問

21700 バッテリーは 18650 バッテリーよりも優れていますか?

すべてのアプリケーションにあるわけではありません。通常、21700 バッテリーはより高い容量を提供し、より大きな絶対電流を供給する可能性がありますが、18650 バッテリーはより小型で、コンパクトな機器への取り付けが容易です。

21700 バッテリーと 18650 バッテリーのサイズの違いは何ですか?

典型的な 18650 セルは、直径約 18 mm、長さ 65 mm です。一般的な 21700 セルは、直径約 21mm、長さ約 70mm です。

18650 バッテリーを 21700 バッテリーと交換できますか?

通常、直接の代替としては使用できません。 21700 セルは大きいため、ホルダー、エンクロージャー、配線、バッテリー保護構造の再設計が必要になる場合があります。

どちらのバッテリーの容量が大きいでしょうか?

21700 セルは一般に、同世代のテクノロジーの 18650 セルよりも高い容量を持っています。実際の容量はセルのモデルとメーカーによって異なります。

放電率が高いバッテリーはどれですか?

一部の 21700 セルは、多くの 18650 セルよりも高い連続電流定格を備えています。ただし、高ドレインの 18650 は高容量の 21700 よりも優れた性能を発揮します。比較にはセルのデータシートを使用する必要があります。

21700 バッテリーと 18650 バッテリーは同じ電圧ですか?

標準的なリチウムイオンバージョンは一般に同様の電圧特性を持ち、多くの場合公称値は約 3.6V または 3.7V、フル充電時は約 4.2V です。正確な充電制限とカットオフ制限は、セルのモデルによって異なります。

高消費電力機器にはどのバッテリーが適していますか?

どちらの形式も適している可能性があります。 21700 はより大きな電流と容量を提供できますが、スペースが限られている場合、または機器がすでに 18650 パック設計を使用している場合は 18650 の方が望ましい場合があります。

21700 セルと 18650 セルを同じバッテリー パックで使用できますか?

これらを同じ並列グループ内に混在させないでください。容量、内部抵抗、物理的寸法、電流の動作の違いにより、バランスや安全性の問題が発生する可能性があります。

コンパクトな GPS トラッカーにはどのバッテリーが適していますか?

18650 バッテリーは、サイズが小さいため、多くの場合、コンパクトな GPS トラッカーに簡単に統合できます。最終的な選択は、必要なランタイム、現在の需要、および利用可能なスペースによって異なります。

新しい OEM パックにはどのバッテリーを選択する必要がありますか?

決定は、エネルギー要件、連続電流とピーク電流、実行時間、寸法、重量、熱性能、コスト、セルの可用性に基づいて行う必要があります。どちらの形式も、実際の機器要件に照らして評価する必要があります。

結論

21700 バッテリーと 18650 バッテリーはどちらも広く使用されている円筒形リチウムイオンセル形式ですが、設計上の優先順位が異なります。

21700 バッテリはより大きく、多くの場合、より高い容量とより大きな絶対電流能力を提供します。 18650 バッテリーはよりコンパクトで、幅広い既存のデバイスやバッテリー パック構造と互換性があります。

より良い選択は以下によって決まります。

• 物理的寸法

• 必要な容量

• 連続電流とピーク電流

• ランタイム

• デバイスの互換性

• BMS 要件

• 熱条件

• バッテリーパックのレイアウト

• 生産とコストの考慮事項

新しい OEM プロジェクトの場合、選択したセル形式は、機器の実際の電気的および機械的条件下でのプロトタイプ テストを通じて検証する必要があります。