最高の18650充電式バッテリーは何ですか

最高の 18650 バッテリーとは、単に最大容量または最大の放電回数を備えたセルではありません。正しい選択は、デバイスの電圧、連続電流とピーク電流、予想される実行時間、利用可能なスペース、動作温度、保護システム、およびパック構成によって異なります。高電流機器の場合、ZERNE 18650 2000mAh-8C および 2200mAh-8C モデルは、より電力指向の出発点となります。中程度の電流でより長い実行時間を実現するために、3350mAh-3C および 3500mAh-3C モデルはより多くの蓄積容量を提供します。 2600mAh-3C、3000mAh-3C、および 3200mAh-3C のオプションは、エネルギーと電流能力の実用的なバランスを必要とする OEM 製品に中間的な選択肢を提供します。このガイドでは、これらのモデルを比較し、完成したデバイスまたはバッテリー パックで選択したセルを検証する方法について説明します。

重要なポイント

• 最大実行時間よりも現在の機能が優先される場合は、18650 2000mAh-8C または 2200mAh-8C を検討してください。

• デバイスが中程度の負荷で動作し、より長い動作間隔が必要な場合は、3350mAh-3C または 3500mAh-3C を検討してください。

• プロジェクトで容量、電流、サイズ、コストの中間点が必要な場合は、2600mAh-3C、3000mAh-3C、または 3200mAh-3C を使用します。

• 容量だけでセルを選択しないでください。連続電流、ピーク電流、電圧低下、温度上昇、カットオフ電圧、サイクル寿命条件を比較します。

• C レートの計算は初期の参考値にすぎません。セルの仕様、デバイスの負荷プロファイル、BMS、相互接続、および熱設計によって、安全なパックの制限が決まります。

• OEM 機器の場合、 通常、カスタム 18650 バッテリー パックは 、関連性のないバラのセルを購入し、制御されたマッチングなしで組み立てるよりも適切です。

アプリケーション別の推奨 18650 バッテリー モデル

アプリケーションが異なれば、セルに対する要求も異なります。モーターには高い起動電流が必要な場合があります。スキャナーやポータブル モニターでは、長時間のシフトを通じて安定した出力が必要な場合があります。懐中電灯は、ロー モードとターボ モードを交互に切り替えることができます。これらの製品では同じ選択ルールを使用しないでください。

次のマトリックスは、Web サイトで公開されているモデルと性能パラメータ情報に基づいています。 ZERNE 18650バッテリーの商品ページ。現在の数値は、初期比較のための単純な容量 × C レートの計算です。これらは、モデルのデータシートや完成したパックの検証に代わるものではありません。

計算された電流リファレンスには次の式が使用されます。

電流(A) = 容量(Ah) × Cレート

たとえば、2.2Ah × 8C では 17.6A になります。これは、セルがあらゆる温度、カットオフ、筐体、冷却条件下で 17.6A を継続的に供給できることを自動的に意味するものではありません。セルを承認する前に、許容連続電流、パルス幅、試験温度、および放電終了電圧を確認してください。

高電流デバイス

コードレス工具、電動機器、暖房製品、およびその他の電力指向のデバイスは、起動時および負荷時に大量の電流を消費する可能性があります。これらのアプリケーションは一般に、利用可能な最高の mAh 数よりも、より高い C レートとより低い電圧降下を持つセルの恩恵を受けます。

18650 2000mAh-8C および 2200mAh-8C モデルは、プロジェクトで必要な場合に現在の ZERNE シリーズで評価する最初のオプションです。 ハイドレイン18650バッテリー。 2200mAh バージョンはもう少し多くのエネルギーを蓄えますが、2000mAh バージョンはコンパクトなエネルギー バジェットと高速動作を優先する設計に適している可能性があります。

8C ラベルをデバイス負荷プロファイルを無視する許可として扱わないでください。通常の動作電流、モーター始動電流、ピーク継続時間、デューティ・サイクル、周囲温度、エンクロージャの換気、コネクタの定格、ワイヤ・ゲージ、ニッケル・ストリップの設計、および BMS 制限を記録します。デバイスが、検証された制限内で 1 つのセルが提供できる電流を超える電流を必要とする場合、パックには並列セル、異なるセル モデル、または電源設計の修正が必要になる場合があります。

パワーツール プロジェクトの場合、選択したセルは完全なパックでも評価する必要があります。ツールモーターは、定常運転中に測定される電流とは大きく異なる、短く鋭い電流ピークを生成することがあります。室温のベンチでは良好に動作するパックでも、密閉されたハウジング内や高負荷サイクルを繰り返した後では、より大きな電圧降下が発生する可能性があります。

バランスの取れた容量と電流

多くのハンドヘルド デバイスは、最も電力を重視したセルや最大容量を必要としません。バーコード スキャナ、携帯端末、検査機器、医療モニター、その他の充電式製品には、多くの場合、予測可能な実行時間、管理可能な熱、中程度の負荷下での安定した電圧が必要です。

の 3.7V 2600mAh 18650 バッテリー、3000mAh-3C、および 3200mAh-3C モデルは、便利な中間オプションを提供します。 2600mAh モデルは、目標ランタイムが短いか、コスト目標が厳しいデバイスに適している可能性があります。 3000mAh モデルは、容量計算の簡単なリファレンスを提供し、 3.7V、7.4V、22.2V 3000mAh 構成。 3200mAh-3C モデルは、最大容量の選択肢にすぐに移行せずに容量を追加します。

これらのモデルは、mAh だけではなく、使用可能なワット時で比較する必要があります。 3.7V の 3000mAh セルの公称エネルギー基準は 11.1Wh です。 2S 構成では、アンペア時での容量は同じままで、電圧が 2 倍になります。 2P 構成では、公称電圧は単一セル レベルのままでありながら、容量と電流能力が増加します。したがって、最終的な選択はセルのモデルと直並列配置の両方に依存します。

実行時間が長いデバイス

主に低出力または中出力で使用される懐中電灯、携帯ラジオ、バックアップ製品、データロガー、および中負荷機器では、多くの場合、非常に高い放電率よりも容量の方がメリットが得られます。これらの製品については、 3.7V 3500mAh 18650 バッテリー と 3350mAh-3C モデルが評価に適切な候補です。

より大容量のセルは、デバイスがセルの電流および熱制限内で動作する場合にのみ実行時間を延長できます。高出力の懐中電灯をターボ モードで長時間使用する場合、容量が大きいというだけの理由で、エネルギーを重視した 3500mAh セルが正しい選択ではない可能性があります。エンジニアは、電圧降下、温度上昇、保護動作、実際の放電電流での供給エネルギーを比較する必要があります。

ただし、主に中程度の負荷で動作するデバイスの場合、追加の容量によって有意義な改善がもたらされる可能性があります。実行時間は、ワット時とデバイスの電力から推定できます。

推定実行時間 (時間) = 使用可能なバッテリー エネルギー (Wh) ÷ デバイスの平均電力 (W)

結果は、変換損失、BMS 消費量、カットオフ電圧、温度、経年変化、公称容量と使用可能な容量の差を考慮して調整する必要があります。

Key 18650 バッテリー仕様の説明

容量と C レートは役に立ちますが、セル全体を説明するものではありません。信頼性の高い選択プロセスでは、電気的、機械的、熱的、安全性の要件を総合的に検討します。

容量、エネルギー、放電能力

容量はミリアンペア時で測定されます。定義されたテスト条件下でセルがどれだけの電荷を蓄積できるかを示します。エネルギーはワット時で測定され、電圧が含まれます。

エネルギー(Wh) = 公称電圧(V) × 容量(Ah)

3.7V 3000mAh セルは、11.1Wh の公称エネルギー基準を提供します。 3.7V 3500mAh セルは 12.95Wh を供給します。これらの数値は実行時間を比較するのに役立ちますが、デバイスは定格ワット時をすべて使用するわけではありません。 BMS またはデバイスは、セルが実験室テストのカットオフに達する前に放電を停止することができます。高電流と低温でも、供給されるエネルギーが減少する可能性があります。

C レートは電流と容量に関係します。 8C モデルは、同様の容量の 3C モデルよりも電力を重視していますが、実際の電流制限は選択した仕様に基づいて決定する必要があります。の 18650 容量ガイドでは、 3500mAh セルが低容量、高速セルよりも多くの電流を自動的に供給しない理由を説明しています。

公称電圧、フル充電電圧、カットオフ電圧

ほとんどの標準的なリチウムイオン 18650 セルは、3.6 V または 3.7 V の公称定格を使用し、通常は約 4.2 V まで充電されます。公称値は​​一定の動作電圧ではありません。セル電圧は充電と放電を通じて変化します。

1 つのカットオフ値をすべてのプロジェクトにコピーしないでください。選択したモデル、電流、温度、BMS、およびサイクル寿命目標は、適切な制限に影響します。の 18650 バッテリー電圧ガイドでは 、これらの用語について詳しく説明しています。

内部抵抗と電圧低下

内部抵抗は、負荷時に電圧がどの程度降下するか、およびセルが生成する熱の量に影響します。同じ印刷容量を持つ 2 つのセルは、電流が増加すると異なる動作をする可能性があります。セルの抵抗が高いと、セル内に電荷が残っているにもかかわらず、デバイスが早期に低電圧カットオフに達する可能性があります。

OEM パックの場合、内部抵抗は管理された方法で測定する必要があります。同じ並列または直列グループに組み立てられたセルは、モデル、容量、電圧、抵抗、使用年数、および生産バッチによって一致する必要があります。 BMS はパックを保護できますが、セルのマッチング不良を修正することはできません。

保護された 18650 バッテリーと保護されていない 18650 バッテリー

保護されたセルには、セル レベルでの保護回路が含まれます。保護されていないセルは、外部保護システム (通常は完成したバッテリー パック内の BMS) に依存します。どちらのタイプが自動的に優れているというわけではありません。正しい選択はシステム アーキテクチャによって異なります。

個々の機器については、ボタントップ、フラットトップ、保護された形式、または保護されていない形式のいずれかを決定する前に、バッテリー収納部とデバイスのマニュアルを確認してください。 OEM パックの場合は、BMS の過充電、過放電、過電流、短絡、温度、およびバランス機能を備えたセルを調整します。最終パックは、セルデータのみから承認されるのではなく、対象の充電器と負荷を使用してテストされる必要があります。

18650 バッテリーをデバイスに適合させる方法

バッテリーのカタログではなく、機器から始めます。有用な選択概要には、次の情報が含まれている必要があります。

1. 入力電圧範囲: デバイスが受け入れる最小電圧、通常電圧、および最大電圧を定義します。

2. 連続電流: 代表的な動作条件下で通常の電流を測定します。

3. ピーク電流: 起動電流またはパルス電流、その継続時間、および繰り返しの頻度を記録します。

4. 実行時間目標: 必要な動作時間と実際のデューティ サイクルを記述します。

5. バッテリースペース: 最大のパック寸法、取り付け方法、およびスペースを提供します。

6. 動作温度: 周囲温度と予想される内部温度上昇の両方が含まれます。

7. 充電方法: 充電電圧、充電電流、充電器インターフェース、充電温度を定義します。

8. 保護要件: シリーズ数、電流制限、バランシング、NTC、および障害動作を指定します。

9. コネクタと配線： コネクタの種類、極性、線径、長さ、ケーブルの取り出し方向を確認してください。

10. コンプライアンス市場: 対象市場と、テストまたは文書化の要件を特定します。

これらの点がわかったら、必要な電流を選択したセルの検証済みの能力と比較します。電流が 1 つのセルの制限を超える場合は、並列グループが必要なマージンを提供できるかどうかを計算します。次に、結果として得られるセル数、重量、コスト、および筐体サイズが許容範囲内であるかどうかを確認します。

たとえば、公称 7.4V プラットフォームを必要とする OEM デバイスは、通常、2 つの 3.7V セル グループを直列に使用します。プロジェクトが 2S1P 配置で 3000mAh モデルを使用する場合、公称パック基準は 7.4V および 3000mAh です。 2S2P 構成により、7.4V の公称電圧を維持しながら、容量が 6000mAh リファレンスに増加します。 BMS、相互接続、充電器、およびエンクロージャは、選択した配置に合わせて設計する必要があります。

一般的なデバイス用の 18650 バッテリーの選択

懐中電灯

懐中電灯の場合は、最大ルーメンの要求から選択するのではなく、すべてのモードで電流を測定します。ほとんどの時間を低または中輝度で過ごす中程度の出力モデルは、3350mAh-3C または 3500mAh-3C モデルの恩恵を受ける可能性があります。要求の厳しいターボ モードを備えた高出力懐中電灯には、負荷および温度テストの対象となる 2000mAh-8C または 2200mAh-8C モデルが必要になる場合があります。

端子の形式とコンパートメントの長さも確認してください。一部の懐中電灯にはボタントップまたは保護されたセルが必要ですが、その他の懐中電灯はデバイスの電子機器によって制御される標準のフラットトップセル用に設計されています。

電動工具および電動機器

電動工具のセルは、起動電流、繰り返しの負荷変化、振動、パック内の熱に耐える必要があります。 2000mAh-8C モデルと 2200mAh-8C モデルの評価から始めますが、実際のツール負荷がテストされるまではどちらのモデルも承認しないでください。計算されたセルあたりの電流が検証された制限を超える場合は、並列容量を追加するか、必要な電流に合わせて設計されたセルを選択します。

パックのデザインも重要です。弱い溶接、過小なニッケル ストリップ、小さなコネクタ、または不適切な BMS により、セル自体が適切であっても電流が制限される可能性があります。

ハンドヘルドおよびポータブル機器

バーコード スキャナ、ハンドヘルド ターミナル、ポータブル診断機器、および同様のデバイスは、多くの場合、実行時間と安定した電力のバランスを必要とします。 2600mAh-3C、3000mAh-3C、および 3200mAh-3C モデルは、妥当な開始点となります。必要なワット時を計算し、デバイスの最大の通常負荷の下での電流マージンを確認して、これらの中から選択します。

寒冷環境用機器

寒さにより内部抵抗が増加し、利用可能な容量が減少し、早期の電圧カットオフが発生する可能性があります。標準の室温モデルが冬の屋外で定格性能を発揮するとは考えないでください。プロジェクトで円筒形が必要な場合は、検証済みの低温 18650 ソリューションをリクエストし、最低放電温度と充電温度を指定してください。

エンクロージャがパウチ形式を受け入れることができる場合は、ZERNE にもリストされます。 3.7V 2200mAh モデル 684060 および 714060 を含む低温 LiPo バッテリー モデル。これらは、18650 フォーム ファクターを維持するよりも低温性能が重要な場合に評価するための代替品です。

OEM 18650 バッテリー パック オプション

多くの製品では、単体のセルではなく完成したパックが必要です。 Guangdong Zhaoneng Technology Co., Ltd. は、直列および並列設計、PCM/BMS 統合、コネクタ、ワイヤ長、電圧、容量、パック構造のカスタマイズによる 18650 パック開発をサポートしています。

現在の Web サイトには、いくつかの電圧レベルでの 3000mAh の例がリストされています。

• 3.7V 3000mAh 18650 バッテリー: コンパクトな充電式機器用の単一セル電圧リファレンス。

• 7.4V 3000mAh 18650 バッテリー: より高い動作電圧を必要とするデバイス向けの 2S クラスのオプション。

• 22.2V 3000mAh 18650 バッテリー: 高電圧機器向けのマルチシリーズ オプション。完全な電流および熱検証が必要です。

これらの名前は電圧と容量を表すものであり、汎用のドロップイン製品ではありません。ターゲット デバイスに対して正確なコネクタ、ワイヤ、BMS、機械構造、電流制限、および認証計画を定義する必要があります。カスタム パックは、製品にセル マッチング、特定のコネクタ、NTC センシング、非標準ケーブル出口、または制御されたエンクロージャが必要な場合に特に役立ちます。

18650 バッテリーを購入または指定するときに避けるべきこと

非現実的な容量の主張

標準的な 18650 リチウムイオン電池は通常、約 2000mAh ～ 3500mAh の実用的な容量範囲内に収まります。この範囲をはるかに超えるクレームは慎重に扱う必要があります。ラッパーに印刷された大きな数字は、使用可能な容量、電流能力、安全性、またはサイクル寿命を証明するものではありません。

容量だけで選ぶ

3500mAh-3C モデルは 2000mAh-8C モデルよりも多くのエネルギーを蓄えますが、モーターやヒーターにとって自動的にそれがより良い選択肢になるわけではありません。逆に、より高いレートのモデルでは、中程度の負荷のデバイスでは実行時間が短くなる可能性があります。負荷プロファイルに応じて選択してください。

ピーク電流を連続電流として使用する

短パルス制限は連続定格として扱うことはできません。パルス持続時間、休止間隔、温度、カットオフ条件を確認します。ピークが繰り返されると、各パルスが短い場合でも平均セル温度が上昇する可能性があります。

セルの混合

工学的評価を行わずに、異なる容量、C レート、化学薬品、生産バッチ、またはサイクル履歴を 1 つのパックに混合しないでください。セルは組み立て前にスクリーニングして適合させる必要があります。新しいセルと使用済みのセルをむやみに組み合わせないでください。

充電器とBMSを無視する

セル、充電器、保護システムは連携して機能する必要があります。標準的なリチウムイオン 18650 セルは通常約 4.2V まで充電されますが、選択したモデルの仕様が最終的な基準となります。 BMS は、シリーズ数、連続電流、ピーク電流、充電電流、バランス要件、および温度条件と一致する必要があります。の 18650 パック設計ガイドでは、 これらの要素がどのように相互作用するかを説明しています。

安全な保管、充電、および取り扱い

端子がコイン、鍵、工具、棚、その他の導電性の物体に接触しないように、バラしたセルを保管してください。独立したコンパートメントのある非導電性ケースを使用してください。外側の包装紙とプラス端子の絶縁リングはそのままにしておいてください。破れた包装、へこみ、腐食、膨張、漏れ、または過熱の形跡のある電池を使用しないでください。

選択したリチウムイオン セルまたはパック用に設計された充電器を使用してください。充電電圧、電流、極性、コネクタ、温度制限を確認してください。充電中に異常な発熱、異臭、変形、電圧が不安定になった場合は使用を中止してください。

保管の際は、完全に放電した状態や高温に長時間放置することは避けてください。保存されたセルにモデル、バッチ、日付、電圧、検査ステータスごとにラベルを付けます。パックの組み立て用に予約されているセルも、測定された容量と内部抵抗によってグループ化する必要があります。より詳細な実践方法については、を参照してください。 18650 バッテリー保管ガイド.

結論

最高の 18650 バッテリーは、完成したデバイスの電気的、熱的、機械的、保護、および生産要件を満たすモデルです。

高電流プロジェクトの場合は、18650 2000mAh-8C および 2200mAh-8C モデルを評価することから始めます。バランスのとれたポータブル機器の場合は、2600mAh-3C、3000mAh-3C、および 3200mAh-3C のオプションを比較してください。中程度の電流でより長い実行時間を必要とする場合は、3350mAh-3C および 3500mAh-3C モデルを検討してください。

容量と C レートだけでセルを承認しないでください。連続負荷とピーク負荷、電圧低下、温度上昇、カットオフ設定、実行時間、充電器、BMS、相互接続、エンクロージャ、および動作環境を検証します。 OEM 製品の場合、適合および検証済みのパックは、制御されていないバラのセルのグループよりも、電圧、容量、保護、配線、コネクタ、および生産の一貫性をより詳細に制御できます。

よくある質問

大電流機器に最適な ZERNE 18650 バッテリーはどれですか?

18650 2000mAh-8C および 2200mAh-8C モデルは、公開されているモデル マトリックスの中でより電力重視のオプションです。正しい選択は、機器の連続電流、ピーク電流、パルス持続時間、温度、電圧低下耐性、およびパック構成によって異なります。承認前に、完成したデバイスのセルをテストしてください。

長時間の稼働に最適な 18650 バッテリーはどれですか?

3350mAh-3C および 3500mAh-3C モデルは、記載されている範囲で最大の容量を提供します。これらは、動作時間を優先する中負荷のデバイスに適した候補です。高容量のセルは、必ずしも高電流デバイスに適しているわけではありません。

3000mAh-3C モデルは OEM バッテリー パックに適していますか?

電圧、電流能力、温度挙動、および寸法がデバイスと一致する場合、バランスの取れたオプションとして便利です。 Web サイトには 3.7V、7.4V、および 22.2V の 3000mAh バッテリー構成がリストされており、カスタム プロジェクトでは必要な BMS、コネクタ、ワイヤ、およびパックの構造を定義できます。

Cレートから最大電流を計算できますか?

アンペア時単位の容量と C レートを乗算すると、初期電流基準が得られます。たとえば、2.2Ah × 8C は 17.6A に相当します。この計算を唯一の安全限界として使用しないでください。連続電流とパルス電流、温度、カットオフ電圧、持続時間など、モデルの仕様とテスト条件を確認します。

保護された 18650 セルと保護されていない 18650 セルを使用する必要がありますか?

デバイスに必要な保護アーキテクチャを使用します。スタンドアロンの消費者向けデバイスには、保護されたセルが必要な場合があります。専門的に設計されたマルチセル パックは、通常、外部 PCM/BMS によって管理される保護されていないセルを使用します。適切な保護が施されていない機器では、保護されていないセルを決して使用しないでください。

1 つのバッテリー パックに異なる 18650 モデルを混在させることはできますか?

むやみに混ぜてはいけません。モデルが異なれば、容量、抵抗、C レート、充電動作、電圧低下、経年劣化特性も異なります。実稼働パックでは、制御されたバッチからの互換性があり、一致するセルを使用する必要があります。

18650 バッテリーの寿命はどのくらいですか?

耐用年数は、化学的性質、放電深度、充電電圧、電流、温度、保管条件、デバイスのカットオフ設定によって異なります。過度の熱、過充電、過放電、極端な充電状態での長期保管を避けてください。パックが重要な用途で使用される場合は、容量と内部抵抗を追跡します。

18650 バッテリーにはどのような充電器でも使用できますか?

いいえ。選択したリチウムイオン電池または完成したパック用に設計された充電器を使用してください。正しい充電電圧、電流、極性、コネクタ、セル数、保護システムを確認してください。異なる化学的性質またはシリーズ数を対象とした充電器は、バッテリーを損傷し、安全上の問題を引き起こす可能性があります。

18650 バッテリーを緩めてポケットに入れて持ち運ぶのは安全ですか?

いいえ、鍵、コイン、その他の金属物体が端子を橋渡しし、短絡を引き起こす可能性があります。バラしたセルは、個別のコンパートメントと保護された端子を備えた堅い非導電性ケースに入れて輸送してください。