Les batteries cylindriques 18650 ont été développées au début des années 1990. En tant que batteries lithium-ion, elles sont utilisées dans les ordinateurs portables, les vélos électriques et même les voitures électriques (Tesla).
Cependant, la première génération de batteries 18650 avait une grande marge de progression. En 2017, la batterie 21700 est née. Cet article compare ces batteries sous tous les points de vue et répond à certaines questions fréquemment posées.
Qu'est-ce qu'une batterie 18650 ?
La batterie 18650 est une batterie lithium-ion rechargeable. Elle est couramment utilisée dans divers appareils électroniques, mesurant environ 18 mm de diamètre et 65 mm de longueur.
La popularité de cette batterie cylindrique est due à sa combinaison de capacité, de durabilité et de stabilité de tension, ce qui en fait un choix fiable pour les packs de batteries dans l'électronique grand public, les véhicules électriques, les outils électriques et même les ordinateurs portables.
Qu'est-ce qu'une batterie 21700 ?
La batterie 21700 est une batterie lithium-ion. Cette batterie lithium-ion a une dimension de 21 mm de diamètre et 70 mm de longueur. Elle a une capacité énergétique plus élevée et une durée de vie plus longue. Par conséquent, elle est largement utilisée dans les véhicules électriques, les outils électriques portables et les systèmes de stockage d'énergie.
Ces batteries sont également dotées de mécanismes de sécurité intégrés. Les mécanismes de sécurité protègent contre la surcharge, la décharge excessive et la surchauffe, augmentant ainsi la fiabilité et la sécurité dans diverses applications.
Batterie 21700 vs batterie 18650 de différentes manières
1. Comparaison des prix
En général, les batteries 21700 ont tendance à être plus chères que les batteries 18650. En raison de leur capacité et de leur densité énergétique plus élevées, les batteries 21700 ont une durée de fonctionnement plus longue et une puissance de sortie plus élevée pour les appareils. Par exemple, le prix d'une batterie Samsung INR21700-30T pourrait être d'environ 8,99 $, tandis qu'une batterie LG MJ1 18650 pourrait être vendue à environ 4,49 $.
Cependant, les coûts peuvent varier considérablement en fonction de la marque et de la capacité. Les prix diffèrent également pour les versions protégées de ces batteries. Les batteries protégées ont un circuit intégré qui empêche la surcharge et la décharge excessive. Notamment, les batteries 21700 protégées peuvent être 20 à 40 % plus chères que les batteries 18650 protégées.
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2. Comparaison dans différentes dimensions
Les batteries sont généralement comparées en fonction de leur capacité, de leur énergie, de leur densité énergétique et de leur durée de vie. Voici le tableau de comparaison global entre les batteries 21700 et 18650 :
| Dimension | Piles 18650 | Piles 21700 |
| Capacité | Généralement 1800mAh à 3500mAh | Généralement 3000mAh à 5000mAh |
| Énergie | Environ 6,4 Wh à 12,9 Wh | Environ 11 Wh à 18 Wh |
| Densité énergétique | Environ 250 Wh/L à 730 Wh/L | Environ 250 Wh/L à 730 Wh/L |
| Cycle de vie | Généralement 300 à 500 cycles | Généralement 300 à 500 cycles, potentiellement plus avec une technologie plus récente |
| Chargement | Courants de charge standard de 0,5 C à 1 C | Courants de charge plus élevés possibles, jusqu'à 1,5 C |
| Taux d'autodécharge | Environ 2% à 3% par mois | Environ 2% à 3% par mois |
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La capacité mesure la quantité de charge qu'une batterie peut contenir, indiquant l'endurance de la batterie dans des conditions d'utilisation normales.
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L'énergie détermine la durée pendant laquelle un appareil peut fonctionner avant que la batterie ne doive être rechargée.
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La densité énergétique mesure la quantité d'énergie contenue dans une batterie par rapport à sa taille ou à son poids. Une densité énergétique plus élevée signifie plus de puissance avec moins de volume.
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La durée de vie du cycle indique la longévité et la fiabilité.
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Le taux C indique la vitesse à laquelle une batterie peut être chargée ou déchargée. Des taux plus élevés sont bénéfiques pour les charges rapides et les applications à haute puissance, mais peuvent stresser la batterie et réduire sa durée de vie.
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Des taux d’autodécharge inférieurs sont préférables pour les applications où la batterie peut ne pas être utilisée fréquemment.
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Les batteries 18650 et 21700 ont la même tension nominale d'environ 3,7 volts
3. Comparaison des différentes utilisations
Les principales différences entre les batteries 18650 et 21700 sont la taille, la capacité et l'usage prévu. La batterie 18650, plus petite, est largement utilisée dans l'électronique portable, les outils électriques et les petits véhicules électriques. En revanche, la batterie 21700 est plus grande et offre des capacités plus élevées pour les applications qui nécessitent plus de puissance et des durées de fonctionnement plus longues, comme les véhicules électriques plus gros et les systèmes de stockage d'énergie.
Les deux batteries offrent des performances fiables, mais le choix entre elles doit être basé sur les besoins liés à la taille de l'appareil et aux besoins en énergie.
4. Comparaison de sécurité
Les batteries lithium-ion 18650 et 21700 offrent toutes deux des caractéristiques de sécurité robustes. Les batteries 18650 ont une densité énergétique plus faible. Elles peuvent donc minimiser la gravité des incidents en cas de défaillance. En revanche, les batteries 21700 contiennent plus d'énergie (3000 mAh à 5000 mAh). Elles peuvent libérer plus d'énergie soudainement en cas de défaillance, ce qui présente des risques plus élevés.
Malgré leurs différences, les deux batteries utilisent une technologie avancée de soupape de sécurité de batterie. Cette technologie peut efficacement empêcher la batterie de surchauffer, de se surcharger et de se décharger excessivement. La fonction de la soupape de sécurité est de réduire la pression lorsque la pression interne de la batterie devient trop élevée. En conséquence, elle empêche la batterie d'exploser et garantit la sécurité de l'utilisateur.
Pourquoi Tesla utilise la batterie 21700 au lieu de la batterie 18650 ?
Tesla a mis à niveau ses batteries de véhicules électriques, passant de 18650 à 21700. Cette mise à niveau offre une efficacité accrue et de meilleures performances. Par rapport aux cellules 18650, les cellules 21700 fournissent 50 % d'énergie en plus. Pour cette raison, les packs de cellules 21700 augmentent l'autonomie des véhicules électriques jusqu'à 20 %.
De plus, le 21700 permet une conception plus efficace des batteries et une meilleure dissipation de la chaleur. Il en résulte une amélioration des performances du véhicule et de la sécurité de la batterie. Ces améliorations réduisent également les coûts, en diminuant le coût par kilowattheure d'environ 10 à 15 %. Cette stratégie positionne Tesla comme un leader de la technologie des véhicules électriques et accroît son avantage concurrentiel.
En conclusion
Le passage de Tesla à la batterie 21700 à partir de la 18650 est dû à la capacité énergétique plus élevée de la 21700, à sa meilleure densité de puissance et à son efficacité accrue.
Ces avantages des batteries 21700 peuvent également être pris en compte lors du choix d'une batterie plus adaptée à différents appareils. D'autre part, la 18650 peut être utilisée dans de nombreux appareils portables en raison de son prix inférieur et de sa taille plus petite.
FAQ sur les batteries 21700 et 18650
1. Pouvez-vous échanger 18650 avec 21700 ?
Non, en règle générale, les batteries 18650 et 21700 ne peuvent pas être interchangées en raison de leurs différences de taille et de spécifications. La batterie 18650 mesure généralement 18 mm de diamètre et 65 mm de longueur, tandis que la batterie 21700 mesure 21 mm de diamètre et 70 mm de longueur. La différence de taille signifie que les batteries 21700 ne rentrent pas dans les compartiments 18650, et vice versa.
De plus, le remplacement d'une batterie par une autre peut être risqué. Il est important de prendre en compte les besoins en énergie et les spécifications de la batterie de l'appareil. Le non-respect de ces exigences peut entraîner des problèmes de performances, voire des risques pour la sécurité.
2. Les batteries 18650 et 21700 peuvent-elles utiliser une charge rapide ?
La charge rapide peut nuire à la durée de vie et aux performances des batteries 18650 et 21700. Cette méthode de charge génère plus de chaleur, ce qui peut dégrader l'électrolyte et les matériaux actifs de la batterie, entraînant potentiellement une durée de vie plus courte.
L’utilisation de chargeurs de haute qualité conçus spécifiquement pour les batteries lithium-ion peut prolonger la durée de vie de la batterie.
3. Un chargeur 18650 peut-il charger un 21700 ?
La plupart des chargeurs 18650 peuvent également charger des batteries 21700. Les deux types sont de taille similaire et peuvent s'insérer dans le même emplacement de chargement du chargeur. Cependant, il est préférable de vérifier les spécifications du chargeur pour s'assurer qu'il prend en charge le chargement des batteries 21700.
4. Quelle est la différence entre les piles 18650 et AA ?
Les batteries 18650 sont des cellules lithium-ion rechargeables connues pour leur densité énergétique élevée. Elles sont souvent utilisées dans les appareils à forte consommation d'énergie comme les ordinateurs portables et les véhicules électriques.
En revanche, les piles AA peuvent être jetables ou rechargeables et sont généralement utilisées dans des appareils à faible consommation tels que les télécommandes et les jouets. Elles ont une tension standard de 1,5 volt, contrairement à la tension plus élevée des cellules 18650.
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