18650 или LiPo аккумулятор: какой аккумулятор лучше?

Выбор между батареей 18650 и батареей LiPo для индивидуального аккумуляторного блока зависит от места оборудования, потребляемой мощности, времени работы, механической конструкции, требований к защите и производственного плана.

Аккумулятор 18650 представляет собой цилиндрический литий-ионный элемент стандартизированного формата. Он относительно прочный механически, широко доступен и хорошо подходит для модульных аккумуляторных блоков.

Батарея LiPo обычно представляет собой перезаряжаемую литий-полимерную аккумуляторную батарею. Его можно изготовить с индивидуальной длиной, шириной и толщиной, что делает его полезным для тонких, легких устройств или устройств неправильной формы.

Ни один из типов аккумуляторов автоматически не является лучшим для каждого OEM-проекта.

Выбирайте 18650, если продукт имеет стандартизированные цилиндрические элементы, механическую прочность, проверенную конструкцию упаковки или простоту замены. Выбирайте LiPo, если для оборудования требуется тонкая батарея или батарея нестандартной формы, более эффективное использование нестандартного внутреннего пространства, меньший вес или конструкция с высокомощным пакетным элементом.

Окончательное решение должно основываться на полной спецификации устройства, а не только на емкости или скорости разряда.

18650 против LiPo батареи: быстрое сравнение

Это общие тенденции дизайна. Фактическая производительность зависит от выбранной модели элемента, конфигурации блока, условий эксплуатации и метода производства.

В чем структурная разница между аккумуляторами 18650 и LiPo?

18650 Цилиндрическая ячеистая структура

Ячейка 18650 имеет жесткий цилиндрический корпус, обычно заключенный в стальной кожух.

Эта структура обеспечивает:

• Стандартизированные размеры

• Хорошая устойчивость к внешнему сжатию

• Последовательное механическое обращение

• Простая интеграция в держатели

• Повторяющееся расположение ячеек

• Установленные процессы точечной сварки

Цилиндрическая структура также ограничивает возможности заполнения клетками неправильной формы. Между ячейками могут оставаться зазоры, и для окончательной упаковки могут потребоваться держатели, прокладки или дополнительные опоры.

ЦЕРНЕ Решения для литиевых батарей 18650 подходят для продуктов, которые выигрывают от этого стандартизированного формата элементов и модульной конструкции корпуса.

Структура ячейки LiPo Pouch

В аккумуляторе LiPo используется гибкий ламинированный пакет, а не жесткий металлический цилиндр.

Его форм-фактор можно настроить, отрегулировав:

• Длина

• Ширина

• Толщина

• Положение вкладки

• Направление лидерства

• Способ подключения

Это делает элементы LiPo полезными, когда батарея должна помещаться в тонкий корпус, изогнутый корпус или неиспользуемое пространство внутри компактного устройства.

Однако сам подсумок не обеспечивает такой же механической защиты, как стальной цилиндрический элемент. Для аккумуляторной батареи может потребоваться:

• Защитный каркас

• Поддержка сжатия

• Изоляция

• Амортизация

• Жесткий корпус

• Тщательный контроль отека и движения.

Плотность энергии и использование пространства

Является ли LiPo более энергоемким, чем 18650?

Универсального ответа не существует.

Плотность энергии отдельной ячейки зависит от ее химического состава, конструкции электродов, мощности, напряжения и производственного процесса. На уровне упаковки LiPo часто может более эффективно использовать внутреннее пространство, поскольку чехол может быть спроектирован так, чтобы соответствовать конкретному корпусу.

В упаковке 18650 может потеряться место по следующим причинам:

• Цилиндрические зазоры

• Держатели ячеек

• Требования к расстоянию

• Никелевые ленты

• Размещение БМС

• Защитные сооружения

Пакету LiPo можно придать форму, занимающую более плоскую или неровную поверхность. Это может обеспечить лучшее использование энергии на уровне упаковки, даже если плотность энергии на уровне ячейки существенно не отличается.

Когда 18650 более эффективен?

18650 может быть эффективным выбором, если:

• В устройстве уже имеется цилиндрический аккумуляторный отсек.

• Доступны стандартные держатели ячеек.

• В пакете используется модульная конструкция.

• В корпусе достаточно места для диаметра ячейки

• Механическая защита важна

• Преимуществами продукта являются заменяемые или обслуживаемые элементы.

Лучший формат зависит от полного объема упаковки, а не только от спецификации ячейки.

Сравнение емкости и времени работы

Аккумуляторы 18650 и LiPo доступны различной емкости. Типичный Диапазоны емкости аккумуляторов 18650 мАч полезны для первоначального сравнения, но в конечном итоге пользовательскую аккумуляторную батарею следует сравнивать в ватт-часах, а не только в мАч.

Основная энергетическая формула такова:

Энергия (Втч) = Номинальное напряжение (В) × Емкость (Ач)

Время работы аккумуляторной батареи также зависит от:

• Мощность устройства

• Эффективность системы

• Полезная емкость

• Напряжение отсечки

• Температура

• Старение батареи

• Изменение нагрузки

Пакет 18650 может обеспечить более высокую общую емкость за счет добавления параллельных ячеек. Пакет LiPo может достигать необходимой емкости в пакете индивидуальной формы без использования нескольких цилиндрических ячеек. На уровне упаковки полезная энергия, эффективность системы, напряжение отключения и нагрузка устройства определяют, соответствует ли номинальная мощность требуемому времени работы; это ключевые входные данные в Емкость аккумуляторной батареи 18650 и расчет времени автономной работы.

Емкость упаковки 18650

Аккумуляторный блок 18650 может быть сконфигурирован с различными последовательными и параллельными схемами в соответствии с требованиями к напряжению и емкости оборудования.

Дизайн может предложить:

• Стандартизированное количество клеток

• Увеличение модульной мощности

• Гибкое размещение BMS

• Простая замена ячеек в некоторых приложениях

• Повторяемые производственные структуры

Емкость LiPo-пакета

Пакет LiPo можно настроить для обеспечения заданной емкости при определенной толщине и занимаемой площади.

Это может быть полезно, когда:

• В устройстве нет места для цилиндрических ячеек.

• Требуется тонкая батарея

• Батарея должна занимать нестандартную площадь

• Низкий вес важен

• В корпусе имеется специальный отсек для сумочки.

Емкость по-прежнему следует проверять путем выборочного тестирования, поскольку доступная емкость зависит от тока разряда, температуры, напряжения отсечки и условий испытаний.

Скорость разряда и высокая мощность

Может ли LiPo выдавать больший ток, чем 18650?

LiPo-аккумуляторы часто ассоциируются с высокой скоростью разряда, поскольку многие пакетные элементы предназначены для применений, ориентированных на электроэнергию. Однако батарея LiPo автоматически не обеспечивает больший ток, чем каждая ячейка 18650.

Также доступны элементы 18650 с высоким стоком. Их текущая производительность зависит от:

• Строительство клеток

• Внутреннее сопротивление

• Конструкция электрода

• Номинальный непрерывный ток

• Импульсный ток

• Температурный режим

При сравнении аккумулятора LiPo с аккумулятором 18650 следует использовать фактическое техническое описание. Для сравнения 18650: Выбор батареи 18650 с высоким потреблением тока должен основываться на непрерывном токе, импульсной способности, провале напряжения и температурных ограничениях, а не только на этикетке емкости.

Емкость и ток могут включать компромисс

Ячейки большой емкости и сильноточные элементы могут быть оптимизированы по-разному.

Ячейка большой емкости может обеспечить более длительное время работы, но умеренный ток. Ячейка с высоким стоком может обеспечить более высокую выходную мощность при меньшей емкости.

Для OEM-проекта сравните:

• Непрерывный ток

• Пиковый ток

• Длительность импульса

• Внутреннее сопротивление

• Просадка напряжения

• Выработка тепла

• Требуемое время выполнения

Аккумуляторный блок с большим количеством параллельных ячеек 18650 может удовлетворить требования к высокому току, в то время как высокоскоростной LiPo-пакет может достигать того же тока с другой механической компоновкой.

Что лучше для высокоскоростных устройств?

LiPo может быть предпочтительнее, если продукту необходимы:

• Большой ток в тонком корпусе

• Малый вес

• Нестандартная форма батареи

• Кратковременные всплески мощности

• Специальный корпус для ячеек

18650 может быть предпочтительнее, если продукту необходимы:

• Прочная цилиндрическая конструкция.

• Модульная параллельная емкость

• Стандартизированная поставка ячеек

• Штатные держатели и сборка упаковки

• Жесткий аккумуляторный блок

Текущий рейтинг выбранной модели имеет большее значение, чем название категории аккумулятора.

Требования защиты

Защита аккумуляторных блоков 18650

Для упаковки 18650 может потребоваться:

• БМС или ПКМ

• Защита от перезаряда

• Защита от переразряда

• Защита от перегрузки по току

• Защита от короткого замыкания

• Мониторинг температуры

• Балансировка ячеек для серийных пакетов

Металлический корпус повышает механическую прочность, но не заменяет электрическую защиту.

Защита аккумуляторов LiPo

LiPo-пакетные элементы также требуют электрической защиты. Им может потребоваться дополнительная механическая защита, поскольку сумка более уязвима к:

• Прокол

• Острые края

• Чрезмерное сжатие

• Гибка

• Локализованное давление

• Неконтролируемый отек

Проект защиты должен включать как электронную схему, так и механический корпус.

Выбор BMS

BMS должна соответствовать:

• Клеточная химия

• Количество серий

• Зарядное напряжение

• Непрерывный ток

• Пиковый ток

• Диапазон температур

• Требования к связи

BMS следует выбирать одновременно с ячейкой и корпусом. Переход с 18650 на LiPo может потребовать изменения местоположения BMS, проводки, измерения температуры и механической защиты. В многоячеечном блоке 18650 система BMS также должна соответствовать последовательной конфигурации, текущему потреблению, ограничениям зарядки и требованиям балансировки — основным частям Аккумулятор 18650, дизайн BMS.

Гибкость установки и пространство для устройства

Когда 18650 проще установить

18650 зачастую проще установить, если устройство имеет:

• Цилиндрический батарейный отсек

• Стандартизированный держатель

• Достаточно места для диаметра ячейки

• Прямоугольная область, подходящая для нескольких ячеек

• Конструкция со съемными ячейками

• Жесткий корпус

Компоновку упаковки можно спланировать с использованием определенного количества ячеек и повторяющегося расположения. Для точной проверки посадки Размеры батареи 18650 следует учитывать вместе с держателями, изоляцией, клеммами и допусками на корпус.

Когда LiPo становится более гибким

LiPo обычно более гибок, если устройство имеет:

• Тонкий корпус

• Неправильная внутренняя форма

• Изогнутый корпус

• Ограниченная высота

• Большая плоская поверхность

• Пространство, в котором невозможно разместить цилиндрические ячейки

Пакетная ячейка может быть спроектирована вокруг корпуса продукта вместо того, чтобы заставлять корпус размещать цилиндрические ячейки.

Компактность не всегда означает LiPo

LiPo часто предоставляет больше свободы для тонких или нестандартных устройств, но 18650 по-прежнему может быть лучшим компактным решением, когда устройство имеет достаточно цилиндрического пространства или требует модульного аккумуляторного блока.

При сравнении следует учитывать весь пакет, включая:

• БМС

• Держатель

• Изоляция

• Электропроводка

• Разъемы

• Жилье

• Тепловые конструкции

Механическая прочность и долговечность изделия

Механические преимущества 18650

Жесткий цилиндрический корпус может обеспечить:

• Лучшее сопротивление сжатию

• Стабильная форма клеток

• Упрощение манипуляций во время сборки.

• Улучшена защита от некоторых внешних воздействий

• Постоянная механическая поддержка

Это может быть полезно для промышленного оборудования, портативных устройств и устройств, подвергающихся вибрации или многократному обращению.

Механические требования к LiPo

Чехол LiPo требует тщательно продуманной поддержки.

В упаковке может понадобиться:

• Жесткий батарейный отсек

• Защитные слои

• Амортизация

• Контролируемое сжатие

• Защита кромок

• Пространство для расширения

• Избегание острых внутренних компонентов

LiPo может быть механически надежным, если корпус спроектирован правильно. Гибкий пакет не следует рассматривать как замену жесткого цилиндрического элемента.

Сложность настройки аккумуляторной батареи

Настройка пакета 18650

Пакет 18650 основан на стандартизированном формате ячеек, который позволяет упростить:

• Поиск клеток

• Выбор держателя

• Комплектация упаковки

• Сварочные процессы

• Интеграция BMS

• Планирование замены

• Контроль качества

Основная задача проектирования — размещение цилиндрических ячеек и связанных с ними компонентов в доступном пространстве.

Настройка пакета LiPo

LiPo обеспечивает больше свободы в:

• Длина ячейки

• Ширина

• Толщина

• Положение вкладки

• Направление провода

• Форма упаковки

Однако такая гибкость повышает важность:

• Защита чехла

• Механическая поддержка

• Контроль сжатия

• Защита вкладок

• Управление отеками

• Пользовательские инструменты

• Пример проверки

LiPo может быть проще в установке, но более требовательна к механической проверке.

Какая батарея лучше на разных этапах разработки продукта?

Этап концепции

На этапе концепции сравните оба формата, используя:

• Доступное пространство для продукта

• Целевая энергия

• Максимальный ток

• Целевой вес

• Ожидаемое время автономной работы

• Концепция корпуса

Если изделие тонкое или неправильной формы, оцените LiPo заранее. Если изделие имеет цилиндрический отсек или модульную конструкцию, начните с 18650.

Этап инженерного образца

Создайте образцы, используя реальный формат ячейки, BMS, держатель, проводку и корпус.

Проверять:

• Механическая посадка

• Время выполнения

• Текущая производительность

• Зарядка

• Температура

• Защита

• Работа устройства

Теоретического сравнения недостаточно, поскольку два формата могут вести себя по-разному после интеграции в продукт. Прежде чем формат будет окончательно утвержден, образец следует проверить на емкость, внутреннее сопротивление, время работы, температуру и защитное поведение; Емкость аккумулятора 18650 и тестирование работоспособности помогают провести эти проверки на уровне ячеек.

Этап опытно-промышленного производства

На пилотном этапе оцените:

• Время сборки

• Консистенция материала

• Доступность сотовой связи

• Выход продукции

• Проверка качества

• Требования к сертификации

• Вариант от упаковки к упаковке

• Долгосрочные поставки

Лучшим решением является то, которое работает стабильно и может надежно производиться в требуемом объеме.

Когда следует выбирать аккумулятор 18650?

18650 часто является хорошим выбором, когда продукт требует:

• Стандартные цилиндрические размеры

• Жесткая механическая защита

• Модульная конструкция аккумуляторной батареи

• Установлена ​​доступность сотовой связи

• Варианты ячеек с высокой емкостью или с высоким потреблением тока

• Повторяемая сборка

• Простая интеграция с держателями

• Проверенный производственный процесс

Приложения могут включать в себя:

• Портативное оборудование

• Портативные инструменты

• Медицинские приборы

• Промышленные устройства

• Робототехника

• Продукты GPS и IoT

• Оборудование со сменными цилиндрическими ячейками

Когда следует выбирать LiPo аккумулятор?

LiPo может быть более подходящим, если продукт требует:

• Тонкая батарея

• Нестандартная длина или ширина

• Лучшее использование нестандартного внутреннего пространства

• Малый вес

• Высокопроизводительная конструкция с карманными ячейками

• Аккумулятор, встроенный в компактный корпус

• Пользовательская вкладка или положение соединителя

Приложения могут включать в себя:

• Носимые продукты

• Умные устройства

• Тонкая портативная электроника

• Компактное медицинское оборудование

• Дроны и робототехника

• Изделия с неровным внутренним пространством

Окончательное решение по-прежнему должно основываться на выбранной модели ячейки и фактических результатах испытаний.

Распространенные ошибки при сравнении аккумуляторов 18650 и LiPo

1. Предполагая, что LiPo всегда имеет более высокую плотность энергии.

2. Предполагая, что 18650 всегда имеет лучшую механическую прочность.

3. Сравнение мАч без учета напряжения и энергии аккумулятора.

4. Рассматривать высокий показатель C как доказательство лучшей общей производительности.

5. Игнорирование BMS и зарядного устройства.

6. Забываем о механической защите, необходимой для чехла LiPo.

7. Игнорирование зазоров и держателей в упаковке 18650.

8. Выбор аккумулятора перед подтверждением корпуса.

9. Сравнение отдельных ячеек вместо целых аккумуляторных блоков.

10. Пропуск выборочного тестирования.

11. Выбор ячейки, которая не может поставляться стабильно в объеме производства.

12. Принятие решения основывается только на наименьших первоначальных затратах.

Часто задаваемые вопросы

Что лучше для индивидуального аккумуляторного блока: 18650 или LiPo?

Ни то, ни другое не лучше в целом. 18650 часто подходит для жестких, модульных и стандартизированных блоков, а LiPo — для тонких, легких устройств или устройств неправильной формы.

Какой аккумулятор лучше для компактных устройств?

LiPo часто предпочтительнее, когда внутреннее пространство устройства тонкое или неправильной формы. Модель 18650 может быть лучше, если в устройстве достаточно места для цилиндрических ячеек и требуется жесткий модульный корпус.

Какой аккумулятор обеспечивает более высокую скорость разряда?

Оба могут быть доступны в высокоскоростных версиях. Фактическая производительность зависит от модели элемента, внутреннего сопротивления, номинального тока, импульсного тока и температурных условий.

LiPo более энергоемкий, чем 18650?

Не в каждом случае. LiPo часто позволяет более эффективно использовать корпус продукта, поскольку его форму можно настроить по индивидуальному заказу. Плотность энергии на уровне клетки зависит от конкретного химического состава и конструкции.

Является ли аккумулятор 18650 безопаснее, чем аккумулятор LiPo?

Безопасность зависит от элемента, схемы защиты, BMS, зарядного устройства, корпуса, качества изготовления и условий эксплуатации. Жесткий корпус 18650 обеспечивает механические преимущества, а LiPo требует тщательной защиты чехла.

Какой аккумулятор проще настроить?

LiPo более гибок по форме, толщине, положению выступов и размерам. 18650 легче настроить благодаря стандартизированному расположению ячеек, держателям, интеграции BMS и модульной конструкции упаковки.

Можно ли использовать элементы 18650 и LiPo в одном аккумуляторном блоке?

Их не следует сочетать случайно. Их физическая структура, поведение при зарядке, внутреннее сопротивление, требования к защите и потребности в механической поддержке различны.

Как OEM-производителю сделать выбор между 18650 и LiPo?

Сравните оба варианта с требованиями к размеру устройства, энергопотреблению, току, времени работы, весу, температуре, защите, сертификации, испытаниям образцов и производственным требованиям.

Следует ли окончательно определить тип батареи до проектирования корпуса?

Да. Формат батареи может влиять на корпус, расположение BMS, держатель, проводку, тепловую структуру и интерфейс зарядки. Оба варианта должны быть рассмотрены на этапе разработки концепции.

Разработка индивидуального аккумуляторного блока с помощью ZERNE

Специальный аккумуляторный блок должен разрабатываться вокруг продукта, а не адаптироваться на основе стандартного формата аккумулятора.

ЦЕРНЕ может помочь оценить:

• 18650 цилиндрических ячеек

• LiPo-карманные элементы

• Требования к мощности и напряжению

• Непрерывный и пиковый ток

• БМС и защита

• Размеры батареи

• Конфигурация разъема и проводов

• Механический корпус

• Пример тестирования

• Опытное производство

• Объемное производство

Требования могут быть преобразованы в индивидуальный аккумулятор 18650 , когда продукт использует стандартизированные цилиндрические элементы и модульную конструкцию.

Для продуктов, которым необходимы нестандартные размеры, тонкие форм-факторы, специализированные разъемы или интегрированные решения для пакетных ячеек, Специальные решения для аккумуляторов 18650 и LiPo можно оценить вместе в процессе разработки.

Для OEM-проектов формат ячейки следует выбирать в соответствии с электрическими и механическими требованиями оборудования. Практичный Выбор батареи OEM 18650 начинается с определения напряжения, тока, размеров, зарядки, защиты и проверки образцов, прежде чем будет окончательно определен формат упаковки.

Заключение

Выбор между 18650 и LiPo зависит от конструкции изделия.

Выбирайте 18650, если проекту необходимо:

• Стандартизированный цилиндрический формат.

• Сильная механическая защита

• Модульная конструкция упаковки

• Доказанная доступность сотовой связи

• Повторяемое производство

• Простая интеграция с держателями и конструкциями упаковки

Выбирайте LiPo, когда проекту необходимо:

• Тонкая батарея или батарея неправильной формы.

• Пользовательская длина, ширина или толщина

• Лучшее использование необычного внутреннего пространства

• Меньший вес упаковки

• Высокопроизводительная конструкция с карманными ячейками

Для компактных устройств LiPo часто обеспечивает большую гибкость формы, тогда как 18650 может больше подходить для компактных продуктов со специальными цилиндрическими отсеками. Для высокоскоростных приложений оба формата следует сравнивать по их фактическим токовым и температурным характеристикам.

Лучший выбор должен быть подтвержден с помощью инженерных образцов. Прежде чем выбрать окончательный формат для массового производства, проверьте батарею на реальном оборудовании на электрические характеристики, время работы, температуру, зарядку, механическую посадку, защиту и возможность производства.