ШелепихаНо со временем на рынке появились и отлично заявили о себе литий-ионные аккумуляторы 21700. Сегодня они распространены в портативной электронике и успешно используются для сборки промышленных АКБ. В частности, из таких ячеек состоит батарея в Tesla Model 3. Элементы такого формата производят известные бренды: Panasonic, Tesla, Samsung, LG, Sony, Sanyo, EVE Energy. Причем в этом типоразмере они производят емкие аккумы с плотностью энергии до 300 Вт⋅ч/кг, стабильно высокой производительностью и повышенной безопасностью.
Сравнение элементов 18650 и 21700
Чтобы выяснить, насколько похожи аккумуляторы этих форм-факторов, чем они отличаются и можно ли заменить 18650 на 21700 в конкретной ситуации, сравним их технические характеристики:
|
Параметр |
18650 |
21700 |
|
|
Форма и размеры |
Цилиндр Ø18 мм и длиной 65 мм |
Цилиндр Ø21 мм и длиной 70 мм |
|
|
Номинальное напряжение |
3,6 или 3,7 В |
||
|
Диапазон рабочих напряжений |
3,0–4,2 В |
||
|
Емкость |
Меньше – в среднем 2000–3500 мА·ч |
Больше – в среднем 3500–5100 мА·ч |
|
|
Удельная энергоемкость |
Зависит от типа химии. К примеру, у моделей NMC или LCO составляет 250–300 Вт⋅ч/кг. |
||
|
Масса |
45–50 г |
60–70 г |
|
|
Ресурс |
В среднем 500–1000 циклов, зависит от типа химии. У ячеек LiFePO4 – более 2000 циклов. |
||
Вывод: от типоразмера Li-ion ячеек зависят их размеры и емкость, а остальные параметры зависят от типа используемой химии (материала катода и т.д.). Значит, заменить элементы 18650 на 21700 целесообразно в ситуациях, когда ценится увеличенная емкость и более длительное время работы между зарядками. Не зря «банки» 21700 все чаще используют в медицинских устройствах, робототехнических и транспортных системах. Но всегда ли возможен и рационален переход на элементы 21700 вместо 18650?
О замене ячеек 18650 на 21700
В устройствах, рассчитанных на питание от ячеек форм-фактора 18650, нужно использовать именно их, т.к. элементы 21700 крупнее и просто не поместятся в батарейном отсеке. В остальных случаях такой переход возможен. Например, вы хотите собрать аккумуляторную батарею для электровелосипеда или другого персонального электротранспорта, АКБ для высокопроизводительного ноутбука, беспроводного шуруповерта, портативной электростанции или ИБП. Возникает вопрос: можно ли заменить 18650 на 21700 в таких случаях?
Да, можно! Главное – проверить, чтобы новая батарея поместилась в предназначенном для нее корпусе или аккумуляторном отсеке. При сборке АКБ вообще можно использовать ячейки любого форм-фактора, только помните, что в составе одной батареи все элементы должны быть одинаковыми. В большинстве случаев используются аккумы 18650, т.к. в продаже они преобладают, и можно с легкостью выбрать ячейки с нужными характеристиками, например, с увеличенной емкостью или большей токоотдачей. Но можно купить «банки» 21700 с еще лучшими рабочими параметрами и собрать из них аккумуляторную батарею с нужными характеристиками.
Форм-фактор – не единственный параметр, на который стоит обращать внимание при выборе ячеек. Если они не будут использоваться как единичные элементы питания в портативной электронике, а нужны для сборки аккумуляторной батареи с конкретными параметрами, важно:
- рассчитать схему сборки АКБ – для набора нужного напряжения количество элементов любого типоразмера будет одинаковым, а для набора требуемой емкости более крупных ячеек понадобится меньше;
- сравнить характеристики аккумуляторов, среди которых вы выбираете;
- принять взвешенное решение, учитывая все параметры рассматриваемых ячеек и сопоставив их с имеющимися условиями.
Ранее в блоге VoltBikes.ru вышла статья о распространенных ошибках при сборке мощного электровелосипеда.
