El feneri, dizüstü bilgisayar pil takımı ve hatta elektrikli araba gibi şarj edilebilir cihazları düşündüğünüzde, genellikle içlerinde özel piller bulunur. Bunlar genellikle lityum iyon pillerdir. Farklı şekil ve boyutlarda gelirler. Uzun bir süre, bir boyut gerçekten yaygındı: 18650. Ancak son zamanlarda, özellikle yeni cihaz ve araçlarda başka bir boyut daha popüler hale geldi: 21700.
Gördüğünüz gibi, bir cihazın içinde kullanılan pil hücresinin boyutu ve türü gerçekten önemli tasarım tercihleridir. Şunları etkiler:
1. Cihazın gücü ne kadar?
2. Ne kadar süre çalışır?
3. Peki ne kadar büyük veya ağır?
Basitçe söylemek gerekirse, doğru pil hücresini seçmek çok önemlidir. Bu nokta, elektronik cihaz üreten ve kullanan herkes için önemlidir.
Bir yerden başlayalım ve 18650 ile 21700 pil hücrelerini karşılaştırarak aralarındaki farkları ve her ikisinin de neden kullanıldığını görelim.
18650 ve 21700 Piller Nedir?
Öncelikle, bu sayılar ne anlama geliyor? Bunlar rastgele kodlar değil. Mühendisler, aslında pil hücresinin boyutunu söylemenin basit bir yolu olduğunu biliyor.
18650
Bu isim boyutlara ayrılıyor.
• 18, pilin çapının 18 milimetre (mm) olduğu anlamına gelir.
• 65, pilin 65 milimetre (mm) uzunluğunda olduğu anlamına gelir.
• Sonunda 0 olması genellikle silindirik pil şeklini ifade eder.
Yani, 18650 pil, 18 mm çapında ve 65 mm yüksekliğinde bir silindirdir. Uzun yıllar boyunca, yüksek enerjili şarj edilebilir piller için standart buydu. Dizüstü bilgisayarlardan ilk elektrikli bisikletlere kadar her şeyde kullanıldı.
21700
Bu da aynı örüntüyü takip ediyor.
• 21, pilin çapının 21 milimetre (mm) olduğu anlamına gelir.
• 70, pilin 70 milimetre (mm) uzunluğunda olduğu anlamına gelir.
• 0 yine silindirik anlamına geliyor.
Yani, 21700 pil, 21 mm çapında ve 70 mm yüksekliğinde bir silindirdir. Temel olarak, 18650'den biraz daha kalın ve biraz daha uzundur.
Elbette 21700, 18650'den fiziksel olarak daha büyük. Bu boyut farkı, küçük gibi görünse de performans üzerinde büyük bir etkiye sahip.
PCBasic Hakkında
Projelerinizde zaman paradır ve PCBtemel alır. PCBasic bir PCB montaj şirketi her seferinde hızlı ve kusursuz sonuçlar veren kapsamlı PCB montaj hizmetleri Her adımda uzman mühendislik desteği sağlayarak her panoda en yüksek kaliteyi garanti altına alıyoruz. Önde gelen bir PCB montaj üreticisi, Tedarik zincirinizi kolaylaştıran tek noktadan çözüm sunuyoruz. Gelişmiş çözümlerimiz ile iş ortaklığı yapıyoruz. PCB prototip fabrikası Hızlı geri dönüşler ve güvenebileceğiniz üstün sonuçlar için.
Temel Farklar: Boyut, Kapasite, Güç ve Daha Fazlası
Bu iki boyutu karşılaştırmak, üreticilerin neden birini diğerine tercih ettiğini ortaya koyuyor. Bu nokta, teknik özelliklere bakıldığında daha da belirginleşiyor.
1. Boyut ve boyut
Daha önce de değindiğimiz gibi, 21700, 3'den 5 mm daha geniş ve 18650 mm daha uzundur. Bu farklar küçük olsa da, bir cihaz için tasarlanmış bir cihazın pil yuvası ve iç düzeni değiştirilmeden diğerine uyması mümkün değildir. Sadece benzer göründükleri için birbirlerinin yerine kullanılamazlar. Bunun en yaygın "hata" olduğunu ve yeni başlayanların pilleri değiştirebileceklerini düşünebileceğini söyleyebilirsiniz, ancak panik yapmayın, bu basit bir fiziksel boyut sorunudur.
2. Kapasite (Ne kadar enerji depoladıkları)
Bu önemli bir fark. 21700 daha büyük olduğu için daha fazla iç hacme sahip. Bu ekstra alan, üreticilerin hücrenin içine enerji depolayan daha fazla aktif malzeme yerleştirmelerine olanak tanır. Tipik 18650 hücrelerinin kapasitelerinin yaklaşık 2000mAh ile 3500mAh arasında değiştiğini göreceksiniz (mAh, miliamper-saat anlamına gelir ve şarj kapasitesi birimidir). Buna karşılık, 21700 hücreleri genellikle 3000mAh ile 5000mAh veya daha yüksek değerlere kadar değişir. Bu nokta önemlidir: Tek bir 21700 hücresi genellikle tek bir 18650 hücresinden önemli ölçüde daha fazla enerji depolayabilir.
3. Güç Çıkışı (Ne kadar akım verebildikleri)
21700'ün daha büyük boyutu, güç çıkışına da yardımcı olur. Akım taşıyan dahili parçalar daha büyüktür ve hücrenin tasarımı genellikle daha yüksek deşarj hızlarına dayanabilir. Bu, bir 21700 hücresinin, örneğin bir elektrikli alet yoğun çalışırken veya bir elektrikli araba hızla hızlanırken, ihtiyaç duyduğu anda cihaza daha fazla güç sağlayabileceği anlamına gelir. Aynı zamanda, yük altında benzer bir 18650'ye kıyasla genellikle daha yüksek bir voltajı koruyabilir. Karşılaştırma testleri, bu güç avantajını zorlu uygulamalarda göstermektedir.
4. Enerji yoğunluğu
Bu, hacim veya ağırlık birimi başına ne kadar enerji depolandığıyla ilgilidir. 21700 daha büyük olduğundan, aktif malzeme ile ambalaj malzemesi (metal kasa, güvenlik özellikleri vb.) arasındaki oran daha iyidir. Bu, genellikle 21700 hücrelerinin daha yüksek performansa ulaşabileceği anlamına gelir. enerji yoğunluğu (hacim veya ağırlık başına enerji) 18650 hücreden daha az. Hücre başına yaklaşık aynı miktarda malzeme ve paketleme masrafıyla daha fazla enerji elde edersiniz. Hafif, uzun ömürlü taşınabilir cihazlar veya elektrikli araçlar tasarlarken her şey önemlidir.
5. Ücret
Hücre başına, bir 21700 genellikle bir 18650'den biraz daha pahalıdır. Ancak, bir 21700 toplam enerji açısından belki 1.5 veya 2 küçük 18650 hücrenin yerini alabildiğinden, maliyet watt-saat başına (Wh) Bazı durumlarda 21700 hücre için depolanan enerji miktarı daha düşük olabilir.
21700 Neden Ortaya Çıktı?
21700 boyutunun geliştirilmesi ve yaygın olarak benimsenmesi, birileri yeni bir boyut istediği için gerçekleşmedi. Büyük ölçüde yeni teknolojilerin, özellikle de elektrikli araçların (EA) ihtiyaçlarından kaynaklandı. EA üreten şirketler, araçlarına daha uzun menzil ve daha iyi performans sağlamak için bataryalarından daha fazla enerji ve güç elde etmek zorundaydı.
18650 hücre kullanmak, binlerce hücreden oluşan çok büyük pil paketleri üretmek anlamına geliyordu. Hücre başına daha fazla enerji tutan ve daha yüksek güç sunan 21700 gibi biraz daha büyük bir hücreye geçerek, daha az aynı veya daha fazlasını elde etmek için hücreler Daha toplam enerji ve güç.
Daha az hücre, daha basit kablolama, daha az bağlantı ve potansiyel olarak tüm paket için daha kolay üretim ve termal yönetim anlamına gelir. Bu, tasarımcıların standart 18650'nin dışına çıkarak pil paketi tasarımı ve performansı için yeni olasılıkların kilidini açmasına olanak tanır. Elektrikli araçlarda daha fazla menzil ve daha hızlı şarj arayışı, 21700 gibi daha büyük formatlara geçişin önemli bir temel nedeniydi.
Uygulamalar: Nerelerde Kullanılır?
Hem 18650 hem de 21700 pillerin çok çeşitli cihazlara güç sağladığını göreceksiniz.
18650
Dizüstü bilgisayar pil takımları (daha yeni ve daha şık modellerde daha az yaygın olsa da), taşınabilir şarj cihazları, birçok LED el feneri, taşınabilir vantilatörler, elektronik sigara cihazları ve eski elektrikli araç modelleri gibi ürünlerde hâlâ yaygın olarak kullanılmaktadır. Çok çeşitli tedarikçilere sahip, olgunlaşmış bir teknolojidir. PCB ve PCBA şirketleri, orta düzeyde güç ve enerji gerektiren ürünler tasarlıyor ve uzun süredir 18650'leri kullanıyor.
21700
Yeni elektrikli araçlarda (Tesla ilk ve büyük ölçekli benimseyenlerden biriydi), yüksek güçlü kablosuz elektrikli aletlerde, yeni ve daha güçlü LED el fenerlerinde, bazı e-bisikletlerde ve ev enerji depolama sistemlerinde giderek daha fazla bulunuyorlar. Boyutlarında büyük bir artış olmadan ekstra enerji veya güç artışına ihtiyaç duyan cihazlar için yeni prototipler olarak tasarlanıyorlar.
Müşteriler, pil ömrü ve performansın temel özellikler olduğu konusunda çok haklılar. Birçok üründe 21700'e geçiş, müşterilerin daha uzun çalışma süresi ve daha fazla güç talebini doğrudan karşılıyor.
Uyumluluk ve Sistem Tasarımı
21700 pilin 18650 pil için tasarlanmış bir cihaza sığmayacağını ve bunun tersinin de geçerli olduğunu unutmamak çok önemlidir. Fiziksel boyutları farklıdır. Pil yuvaları, şarj yuvaları ve cihazların iç düzeni, belirli bir boyuta veya diğerine göre özel olarak tasarlanmıştır.
Tasarımcılar yeni bir ürün yaratırken güç ve enerji gereksinimlerini göz önünde bulundururlar. Ayrıca mevcut alanı ve maliyet hedefini de göz önünde bulundururlar. Bu faktörlere dayanarak, hangi hücre boyutunun en mantıklı olduğuna karar verirler. Örneğin, küçük ve ince bir cihaz, daha küçük ve daha az güçlü hücrelere veya hatta düz kese tipi pillere bağlı kalabilir.
Büyük bir elektrikli alet veya elektrikli araç, en fazla enerji ve gücü depolamak için 18650 veya 21700 (veya daha büyük) hücrelere ihtiyaç duyacaktır. Doğru hücre boyutunu ve türünü seçmek, pille çalışan ürünler için Üretilebilirlik Tasarımı'nın (DFM) kritik bir parçasıdır. Performans, boyut, maliyet ve montaj kolaylığı arasında bir denge bulmanız gerekir.
Hangisi daha iyi?
Hiçbir pil boyutu evrensel olarak "daha iyi" değildir. Bu tamamen ona ne için ihtiyaç duyduğunuza bağlıdır.
Mümkün olan en küçük cihaza ve orta düzeyde güç/enerjiye ihtiyacınız varsa, 18650, hatta daha küçük hücreler bile doğru seçim olabilir. 21700'ün daha yeni ve daha fazla enerji tutması, her zaman en uygun seçenek olduğu anlamına gelmez.
Nispeten kompakt bir silindirik formatta maksimum enerji ve güce ihtiyacınız varsa, 21700 genellikle kazanır. Performansta bir adım öndedir.
Seçim yaparken veya karşılaştırırken, uygulamanın gereksinimlerine odaklanın. Her bir pil hücresinin teknik özelliklerine (kapasite, maksimum deşarj akımı, voltaj, kullanım ömrü) bakın ve bunları cihazınızın ihtiyaçlarıyla karşılaştırın. Farklı hücre seçeneklerini araştırırken sabırlı olun; özellikler aynı boyuttaki piller arasında bile farklılık gösterebilir.
Sonuç
Temel nokta, 18650 ve 21700'ün iki yaygın lityum iyon pil hücresi boyutu olmasıdır. 21700, 18650'den biraz daha büyüktür. Bu daha büyük boyut, 21700'ün genellikle daha yüksek kapasite sunduğu ve daha fazla güç sağlayabildiği anlamına gelir. 18650'leri birçok eski ve küçük cihazda görürsünüz; 21700'ler ise elektrikli araçlar ve elektrikli aletler gibi yüksek talep gören uygulamalarda giderek daha fazla bulunur. Aralarında seçim yapmak, enerji, güç, boyut ve maliyet ihtiyaçlarını dengelemeyi gerektirir.
