Клеточные форм‑факторы: 18650, 21700, pouch, prismatic — плюсы и минусы

Клеточные форм‑факторы: 18650, 21700, pouch, prismatic — плюсы и минусы

Клеточные форм‑факторы: 18650, 21700, pouch, призмати­ческий – плюсы и минусы

Ключевой вопрос в проектировании любой системы с аккумуляторами – какой тип ячейки выбрать. В этой статье о разряде детали покажем, чем
отличается каждый из популярных форм‑факторов, в каких сценариях они работают лучше, а в каких оборачиваются ограничением.

18650 – класс, проверенный временем

Большинство бытовых и промышленных устройств уже используют 18650. Его размеры 18 × 65 мм и заряд ёмкость 2 – 3 кул. Сразу виден его долгий лайф‑цикл: до 500 циклов при правильной работе.

• Плюсы – высокая производительность, компактность, простота сборки модулей, богатый выбор отечественных и зарубежных производителей.
• Минусы – ограниченный ток разрядки в 3–4 А, лишние переходы в панельном устройстве из‑за корпуса.

21700 – «чистый» вариант для современных устройств

Эта ячейка 21 × 70 мм почти как 18650, но чуть выше и шире. Благодаря увеличенному объему, ток разрядки до 6 А и ёмкость до 5 кул осуществимы.

• Плюсы – более высокая мощность, меньший удой при одинаковой емкости, новые стандарты (например, Power Delivery «PD»).
• Минусы – меньше производителей, более узкие каналы для панелей, иногда труднее найти точные модели для ноутбуков.

Pouch – гибкая оболочка для плотного расположения

Гибкие Li‑ion‑pouch‑ячейки наследуют плюсы пластичности и низкой плотности. Они могут «обволакивать» внутренние элементы корпуса.

• Плюсы – отсутствие корпуса, экономия места, возможность удешевить сборку у маленьких устройств.
• Минусы – ограниченная мощность разрядки, риск прогрева при высокой скорости, сложность в сборке на уровне плати.

Prismatic – «прямой» выбор для больших панелей

Параметры призмати­ческих ячеек очень гибкие: можно задать любую ёмкость, но они всегда компактны 15 × 30 × 60 мм.

• Плюсы – устойчивость к перенапряжению, хорошая тепловая отдача, простой монтаж.
• Минусы – высокая стоимость, ограниченное число литий‑ионовых моделей, иногда избыточная масса.

Как сравнить сами: таблица с ключевыми характеристиками

Тип Размеры (мм) Емкость (кул) Ток разряда (А) Преимущества 18650 18 × 65 2–3 3–4 Доступно, дешевле, множество вариантов 21700 21 × 70 3–5 5–6 Высокая мощность, рост популярности Pouch перем.a 2–4 1–3 Гибкость, экономия места Prismatic 15 × 30 × 60 3–8 2–4 Простота монтажа, хорошая термическая отдача

Схема работы

Рассмотрим, как из ячейки создаёте «азотную» панель. Через разрыв батарейный модуль, источник заряда и защитный элемент Pan‑Switch → аккумулятор → нагрузка.
Для обширных систем, как домофоны, обычно используются батареи призмати­ческие, так как они просты в подключении к корпусу, но при компактном
домофоне можно считать 18650.

Пошаговый подбор для конкретных задач

1. Определите ток нагрузки – это ключ к выбору ёмкости.
2. Посчитайте необходимый дельта‑пуск: 10 % от средней нагрузки в 1 ч.
3. Экранируйте перепады, убедитесь, что разрядка не превышает 0.5 C.
4. Выберите тип ячейки с учётом доступности: 18650 – если нужен бюджет, 21700 – при высоком трате энергии.
5. Подключите BMS, который будет следить за напряжением, током и температурой.

Согласование с требованиями безопасности

В государственных учреждениях, особенно в медицинской и образовательной сферах, требования к аккумуляторным системам строги. C соответствие классу IEC 62133 и наличие
встроенной защиты от глубокого разряда выберут тот же 18650, но в сочетании с гальванической разностью в 0.5 В. Для коммерческих зданий
допускается 21700, если монтажный и ремонтный персонал проходят специальное обучение.

Влияние на стоимость и сроки поставок

• 18650 – чуть дешевле, быстро реагирует к поставщикам.
• 21700 – потребует новых стандартов печатных плат.
• Pouch – экономия 10 % на материалах, но выше риски при производстве.
• Prismatic – снижает расход материала, но встречает трафик переработки.

Небольшой чек‑лист перед заказом

• Проверка NCM 9000 (после раскрутки).
• Подтверждение типаю БМС и предустановленного порога по температуре.
• Согласование размеров в макете.
• Оценка запасного износа: 10 % плюс выстраивание «буфера» по работе в ночное время.

Если бы вы так же, как в случае домофонной системы, подбирали аккумуляторы для «смарт‑домофона» с батареями емкостью 4 Ач, условим 18650 может
выступать, если подключаем 3 шт – получаем нужный ток и гарантируем срок службы 400 циклов. Пример выбора можно найти в разделе
домофонные системы, где подбираются аккумуляторы для контрольных систем, подгонка конкретны по силовых требованиям и требованиям к компактности.

В итоге, форм‑фактор – это не только физическая форма, но и набор компромиссов. Подбирая, важно смотреть не только на цифры, но
и на практическую реализацию: сборка, обслуживание и соответствие нормативам. С этими данными вы сможете перейти к подбору самой подходящей батареи,
обеспечив надёжную работу всей системы без лишних надбавок.

Читать на сайте: https://y-ss.ru/blog_pro/elektrika/kletochnye-form-faktory-18650-21700-pouch-prismatic-plyusy-i-minusy/