Батарея 21700 проти 18650: розмір, ємність, швидкість розряду та сумісність пристроїв

Порівнюючи батарею 21700 з батареєю 18650, основними відмінностями є фізичний розмір, ємність, потужність струму та сумісність пристроїв.

Комірка 21700 більша за комірку 18650 і часто забезпечує вищу ємність і більший абсолютний струм розряду. Елемент 18650 менший, легший і сумісний з широким спектром компактних пристроїв і існуючих дизайнів акумуляторних блоків.

Обидва формати зазвичай доступні як стандартні літій-іонні елементи з номінальною напругою 3,6 В або 3,7 В і напругою повного заряду приблизно 4,2 В. Однак аналогічна напруга не означає, що батарея 21700 може безпосередньо замінити батарею 18650.

Правильний вибір залежить від корпусу пристрою, необхідного часу роботи, постійного струму, пікового струму, структури акумуляторної батареї та температурних умов.

Акумулятор 21700 проти 18650: швидке порівняння

Показники потужності та струму в цій таблиці є загальними діапазонами, а не універсальними характеристиками. Фактична продуктивність батареї 21700 або 18650 має бути підтверджена в таблиці даних вибраного елемента.

Розмір і розміри 21700 проти 18650

Що означають 18650 і 21700?

Числа в 18650 і 21700 в основному описують приблизні розміри циліндричної клітини.

• 18650: приблизно 18 мм у діаметрі та 65 мм у довжину

• 21700: приблизно 21 мм у діаметрі та 70 мм у довжину

Розміри можуть дещо відрізнятися залежно від виробника та моделі клітини. Захищена комірка також може бути довшою через додаткову схему захисту, термінальну структуру або зовнішні компоненти. У готовому пристрої на підгонку впливають діаметр, довжина, тип клеми, захисні компоненти та навколишній зазор; в Розміри батареї 18650 і посібник із підгонки пристрою відповідають цим вимогам.

Назва формату не вказує на ємність елемента, швидкість розряду, хімічний склад або якість. Дві комірки 18650 можуть мати дуже різні електричні характеристики, так само як дві комірки 21700 можуть бути розроблені для різних застосувань.

Яка батарея більша?

Формат 21700 має більший діаметр і довжину.

Порівняно зі звичайною коміркою 18650 комірка 21700:

• Приблизно на 3 мм ширше

• Приблизно на 5 мм довше

• Приблизно на 46% більше за циліндричний об’єм

Додатковий об’єм дає виробникам більше місця для активних електродних матеріалів і струмознімаючих компонентів. Це одна з причин, чому багато моделей 21700 пропонують вищу потужність або вищу потужність струму.

Однак більший фізичний розмір не гарантує автоматично кращу продуктивність. Високопродуктивний 21700 і 21700 з великим споживанням можуть мати дуже різні характеристики. Те саме стосується 18650 комірок.

Як розмір впливає на дизайн акумуляторної батареї

Різниця в розмірах безпосередньо впливає на механічну конструкцію акумуляторної батареї.

Для акумуляторної батареї 21700 може знадобитися:

• Тримач клітини більшого розміру

• Більше простору між клітинами та корпусом

• Інше розташування нікелевої стрічки

• Більший корпус

• Переглянуте позиціонування BMS

• Різна прокладка проводів і роз'ємів

• Додатковий терморегулятор

Акумуляторна батарея 18650 може бути кращим вибором, якщо обладнання має вузький акумуляторний відсік або якщо в існуючій конструкції вже використовуються тримачі 18650.

Ємність і час роботи 21700 проти 18650

Який акумулятор має більшу ємність?

Осередок 21700 зазвичай забезпечує більшу ємність, ніж осередок 18650 аналогічного покоління технології.

Типові приклади:

• Елементи 18650: приблизно від 2,0 до 3,5 А·год

• 21700 елементів: приблизно від 3,0 до 5,0 А·год

Це лише загальні діапазони ринку. Деякі комірки 18650 з високим рівнем споживання можуть мати меншу ємність, але вищу струмову здатність. Деякі осередки 21700 також можуть мати пріоритет над вихідною потужністю над накопиченням енергії. Мітки ємності все одно повинні бути відокремлені від поточної можливості; Ємність 18650 у мАг та Аг пояснює, як слід тлумачити загальні показники ємності.

При порівнянні двох комірок ємність слід перевіряти разом із:

• Безперервний струм розряду

• Внутрішній опір

• Цикл життя

• Робоча температура

• Струм заряду

• Рекомендована напруга відключення

• Умови випробувань

Як ємність впливає на час роботи?

Енергію батареї можна оцінити за такою формулою:

Енергія упаковки = Номінальна напруга × Ємність упаковки

Наприклад, розглянемо дві батарейні блоки з однаковою структурою 3S2P:

Для розрахунку використовується номінальна напруга акумулятора 11,1 В:

За попередньою оцінкою 18650 упаковок Калькулятор акумуляторної батареї 18650 можна використовувати для перевірки кількості послідовних, паралельних підрахунків, ємності та номінальної енергії.

• Упаковка 18650: 11,1 В × 6 А·год = 66,6 Вт·год

• 21700 упаковка: 11,1 В × 8 А·год = 88,8 Вт·год

У цьому прикладі пакет 21700 забезпечує більше номінальної енергії, але фактичний час роботи залежатиме від навантаження обладнання, ефективності перетворення, температури, старіння батареї та налаштувань захисту BMS. Повна оцінка також повинна включати корисну енергію та ефективність перетворення; Обчислення ємності акумуляторної батареї 18650 і часу роботи показують, як ці фактори впливають на фактичний час роботи.

Чи завжди батарея 21700 працює довше?

Ні. Батарея 21700 часто має більшу ємність на комірку, але час роботи залежить від повної батареї.

До важливих факторів належать:

• Ємність клітини

• Послідовна та паралельна конфігурація

• Споживана потужність пристрою

• Безперервний струм розряду

• Робоча температура

• Корисний діапазон розряду

• Ефективність перетворення DC-DC

• Вік і стан акумулятора

Меншого блоку 18650 може бути достатньо для пристрою з низьким енергоспоживанням, тоді як пакет 21700 може бути кращим, якщо той самий корпус може вмістити більші комірки та потрібен довший час роботи.

21700 проти 18650 Швидкість розряду та струм

Яка батарея забезпечує більший струм?

Багато елементів 21700 можуть забезпечити вищий абсолютний струм, ніж багато елементів 18650. Більший формат може забезпечити більшу площу активного електрода, менший опір і покращене розсіювання тепла.

Однак лише формат не може визначити поточну здатність.

Елемент 18650 з високим споживанням може забезпечити більший струм, ніж елемент 21700 з високою ємністю. З цієї причини порівняння має зосереджуватися на конкретній моделі клітинки, а не лише на мітці 18650 або 21700. Така ж різниця має значення в програмах із сильним струмом, де Вибір батареї 18650 із високим рівнем споживання має ґрунтуватися на постійному струмі, піковому струмі, падінні напруги та температурних обмеженнях, а не лише на форматі елемента.

Технічний паспорт слід перевірити на наявність:

• Безперервний струм розряду

• Максимальний імпульсний струм

• Рекомендована температура нагнітання

• Внутрішній опір

• Умови термічних випробувань

• Напруга відсічення

• Вимоги до охолодження

C-Rate і абсолютний струм

C-рейтинг розраховується за допомогою:

C-rate = Струм розряду ÷ Ємність елемента

Наприклад:

• Елемент ємністю 3000 мАг, що розряджається при току 15 А, працює приблизно при температурі 5 С.

• Елемент ємністю 4000 мАг, що розряджається при току 20 А, також працює при температурі приблизно 5 С.

Коефіцієнт C однаковий в обох прикладах, але другий елемент забезпечує вищий абсолютний струм.

Акумулятор не слід вибирати лише за його коефіцієнтом C. Постійний струм, піковий струм, температура комірки, обмеження BMS і опір підключення впливають на фактичну продуктивність.

Коли 21700 краще для обладнання з високим рівнем споживання енергії?

Акумулятор 21700 може бути кращим варіантом, коли:

• Пристрій потребує високого постійного струму

• Обладнання потребує більш тривалого часу роботи

• У вольєрі достатньо місця

• Бажано менше паралельних комірок

• Теплові показники важливі

• Обрана модель 21700 має відповідний номінальний струм

18650 із високим рівнем споживання може бути кращим варіантом для компактного обладнання або продуктів із існуючою структурою 18650. Номінальний струм обраної комірки завжди слід порівнювати з реальним профілем навантаження.

Програми з високими поточними вимогами також можуть бути оцінені разом із ZERNE рішення для акумуляторів з високим розрядом.

Сумісність пристроїв 21700 проти 18650

Чи може батарея 21700 замінити батарею 18650?

У більшості випадків батарея 21700 не може безпосередньо замінити батарею 18650.

Основна причина - фізична сумісність. Осередок 21700 ширший і довший, тому він може не поміститися в:

• Тримач акумулятора

• Корпус пристрою

• Довідник клітини

• Батарейний відсік

• Існуюча захисна споруда

Електричний інтерфейс також може потребувати змін. Під час зміни формату осередку слід переглянути BMS, роз’єм, розташування проводів і систему заряджання. Система зарядки також повинна бути обрана для кінцевої упаковки, а не лише для окремого елемента; Як безпечно заряджати батареї 18650 охоплює напругу зарядного пристрою, силу струму та етапи заряджання.

Чи сумісні батареї 21700 і 18650?

Стандартні літій-іонні версії обох форматів часто мають схожі характеристики напруги:

• Номінальна напруга: приблизно 3,6 В або 3,7 В

• Напруга повного заряду: приблизно 4,2 В

Однак подібна напруга елемента є лише частиною сумісності. Повний дизайн також повинен відповідати:

• Кількість серій

• Напруга зарядки

• Струм зарядки

• Струм розряду

• Параметри захисту BMS

• Діапазон вхідної напруги пристрою

• Клітинна хімія

• Механічні розміри

Обидва формати часто мають однакові рамки номінальної напруги та напруги повного заряду, але таблиця даних вибраного елемента залишається вирішальною; в Посібник з напруги батареї 18650 визначає, як слід інтерпретувати значення номінальної, повної зарядки та граничної напруги.

Який формат краще для компактних пристроїв?

Комірки 18650 зазвичай легше використовувати в компактному обладнанні, оскільки вони займають менше місця.

Вони можуть підійти для:

• GPS трекери

• Носимі пристрої

• Медичне обладнання

• Портативні інструменти

• Компактні промислові пристрої

• Невелике обладнання для моніторингу

Осередки 21700 можуть бути більш придатними для:

• Робототехнічне обладнання

• Портативні пристрої більшої потужності

• Більші промислові інструменти

• Обладнання, що вимагає тривалої роботи

• Акумуляторні блоки з більшим доступним простором

Остаточний вибір має ґрунтуватися на розмірах обладнання та вимогах до навантаження, а не лише на форматі батареї.

Дизайн акумуляторної батареї 21700 проти 18650

Чи можуть обидва формати використовувати однакові послідовності та паралельні структури?

Обидва формати можуть бути організовані в подібні послідовні та паралельні конфігурації, наприклад:

• 3S1P

• 3S2P

• 4S2P

• 6S2P

• Конфігурації 10S

Послідовний підрахунок визначає клас напруги, тоді як паралельний підрахунок впливає на ємність і струм. Такі конфігурації, як 3S2P і 4S2P, дотримуються тих самих принципів, описаних у як з'єднати батареї 18650 послідовно та паралельно.

Навіть якщо використовується однакова конфігурація, загальний розмір акумуляторної батареї, вага, ємність і потужність струму можуть відрізнятися.

Як формат клітинки впливає на макет пакета?

Зміна з 18650 на 21700 зазвичай вимагає нової механічної конструкції.

Можливо, знадобиться налаштувати такі елементи:

• Відстань між осередками

• Тримачі клітинок

• Розміри нікелевої стрічки або шини

• Монтажне положення BMS

• Розташування датчика температури

• Прокладка проводів

• Розташування роз’єму

• Розміри корпусу

• Вентиляційні та теплові шляхи

BMS вибирається в основному відповідно до кількості серій, хімічного складу батареї, функцій захисту та поточних вимог. Однак зміна формату комірки може змінити поточні та теплові умови упаковки, тому BMS все одно слід повторно оцінити. Ця повторна оцінка повинна включати обмеження струму, пороги захисту, балансування та температурний моніторинг, які є частиною Акумулятор 18650 дизайн BMS.

Для проектів OEM, ZERNE Рішення для батарейних блоків 18650 надають орієнтир для оцінки розташування елементів, захисту, роз’ємів і вимог до корпусу. Якщо проект вибирає формат 18650, Спеціальні батареї 18650 і LiPo можуть бути налаштовані відповідно до необхідної ємності, струму, розмірів і потреб захисту.

Яку батарею вибрати?

Для нового продукту не слід вибирати жоден формат до перегляду фактичних вимог до обладнання. Потім порівняння має бути перенесено на стадію проектування OEM, де напруга, час роботи, простір для встановлення, заряджання, захист, температурна поведінка та перевірка прототипу повинні бути перевірені разом; Вибір акумулятора 18650 для пристрою OEM враховує ці фактори на рівні проекту. Осередок 21700 може зменшити кількість паралельних осередків, але також може збільшити розмір корпусу. Елемент 18650 може краще підходити до обладнання, але може знадобитися більше елементів для досягнення бажаної ємності або струму.

Поширені помилки при порівнянні батарей 21700 і 18650

Кілька помилок можуть призвести до невідповідної конструкції акумулятора:

1. Якщо припустити, що акумулятор 21700 завжди кращий, ніж акумулятор 18650.

2. Порівняння ємності без перевірки постійного струму розряду.

3. Ігнорування більшого діаметру та довжини комірки 21700.

4. Розгляд подібної напруги як доказ прямої сумісності.

5. Використання пікового струму як постійного робочого струму.

6. Повторне використання тримача батареї 18650 для елемента 21700.

7. Зміна формату комірки без перегляду BMS і теплового дизайну.

8. Змішування 21700 і 18650 клітин в одній паралельній групі. Елементи, що використовуються в одній упаковці, також повинні відповідати ємності, внутрішньому опору, напрузі, віку та партії; відповідність елементів в акумуляторній батареї 18650 пояснює, чому ці відмінності впливають на безпеку та продуктивність батареї.

9. Ігнорування розмірів захищеної комірки.

10. Вибір елементів без тестування готової батареї під фактичним навантаженням.

поширені запитання

Батарея 21700 краща за батарею 18650?

Не в кожному додатку. Батарея 21700 зазвичай має більшу ємність і може забезпечити більший абсолютний струм, тоді як батарея 18650 менша і легша для встановлення в компактному обладнанні.

Яка різниця в розмірі батареї 21700 і 18650?

Типовий елемент 18650 має діаметр приблизно 18 мм і довжину 65 мм. Типовий елемент 21700 має діаметр приблизно 21 мм і довжину 70 мм.

Чи можна замінити акумулятор 18650 на акумулятор 21700?

Зазвичай не як пряма заміна. Осередок 21700 більший, тому, можливо, доведеться переробити тримач, корпус, проводку та конструкцію захисту акумулятора.

Який акумулятор має більшу ємність?

Комірка 21700, як правило, має більшу ємність, ніж клітинка 18650 аналогічного покоління. Фактична потужність залежить від моделі клітини та виробника.

Який акумулятор має більший розряд?

Деякі комірки 21700 мають вищі номінальні значення постійного струму, ніж багато комірок 18650. Однак 18650 із високим рівнем споживання може перевершити продуктивність 21700 з високою ємністю. Для порівняння слід використовувати таблицю даних осередку.

Батареї 21700 і 18650 мають однакову напругу?

Стандартні літій-іонні версії зазвичай мають подібні характеристики напруги, часто близько 3,6 В або 3,7 В номінально і 4,2 ​​В при повному заряді. Точні межі заряджання та відключення залежать від моделі елемента.

Яка батарея краще для обладнання з високим споживанням енергії?

Обидва формати можуть підійти. 21700 може забезпечити більший струм і ємність, тоді як 18650 може бути кращим, якщо простір обмежений або обладнання вже використовує конструкцію пакета 18650.

Чи можна використовувати елементи 21700 і 18650 в одному акумуляторі?

Їх не можна змішувати в одній паралельній групі. Різниця в ємності, внутрішньому опорі, фізичних розмірах і поведінці струму може створити проблеми з балансуванням і безпекою.

Який акумулятор краще для компактного GPS трекера?

Акумулятор 18650 часто легше інтегрувати в компактний GPS-трекер через його менший розмір. Остаточний вибір залежить від необхідного часу роботи, поточного попиту та доступного простору.

Яку батарею вибрати для нової комплектації OEM?

Рішення має ґрунтуватися на потребах в енергії, постійному та піковому струмі, тривалості роботи, розмірах, вазі, теплових характеристиках, вартості та наявності осередків. Обидва формати слід порівнювати з фактичними вимогами до обладнання.

Висновок

Батареї 21700 і 18650 – це широко поширені формати циліндричних літій-іонних елементів, але вони мають різні пріоритети конструкції.

Акумулятор 21700 більший і часто забезпечує більшу ємність і більший абсолютний струм. Батарея 18650 є більш компактною та сумісною з більш широким спектром існуючих пристроїв і конструкцій акумуляторних батарей.

Кращий вибір залежить від:

• Фізичні розміри

• Необхідна місткість

• Безперервний і піковий струм

• Час виконання

• Сумісність пристрою

• Вимоги до BMS

• Термічні умови

• Розташування акумуляторної батареї

• Виробництво та вартість

Для нового OEM-проекту вибраний формат комірки має бути підтверджений шляхом тестування прототипу за фактичних електричних і механічних умов обладнання.