Литий-ионные аккумуляторы 18650, 21700 и другие форматы: сердце современной мобильной энергии

🔋 Введение

Цилиндрические литий-ионные аккумуляторы — один из самых распространённых и универсальных форматов накопителей энергии. Особенно известны типы 18650 и 21700, которые применяются в ноутбуках, фонарях, электровелосипедах и даже в аккумуляторных блоках Tesla.

Что стоит за этими цифрами? Почему они стали стандартом в мире аккумуляторов? И как выбрать правильный формат под задачу? Разбираемся по порядку.

📏 Что означают цифры?

Номер формата отражает размеры аккумулятора:

• 18650 — диаметр 18 мм, длина 65,0 мм

• 21700 — диаметр 21 мм, длина 70,0 мм

• 26650 — диаметр 26 мм, длина 65,0 мм

• 14500 — диаметр 14 мм, длина 50,0 мм (похож по размеру на обычную AA-батарейку)

Форм-фактор влияет на ёмкость, ток, теплоотвод и совместимость с устройствами.

🔧 Строение и принципы работы

Цилиндрические литий-ионные аккумуляторы работают по тому же принципу, что и другие Li-ion элементы:

• анод — графит

• катод — литий-содержащий оксид металлов (чаще всего LiNiMnCoO₂ или LiFePO₄)

• электролит — органический растворитель с солью лития

• сепаратор — тонкий материал, предотвращающий короткое замыкание

Элементы сворачиваются в виде рулона и помещаются в прочную металлическую оболочку, что делает цилиндрические аккумуляторы особенно надёжными при физических нагрузках.

🔋 Характеристики популярных форматов

✅ Преимущества цилиндрических аккумуляторов

• 🔩 Надёжный металлический корпус — устойчив к физическим повреждениям

• 🔁 Повторяемость характеристик — высокое качество производства

• 🧱 Модульность — легко соединяются в батарейные сборки

• ⚙️ Совместимость — множество устройств ориентированы именно на 18650 или 21700

• 💰 Доступность — массовое производство снижает стоимость

⚠️ Важные аспекты эксплуатации

• ❗ Не допускается перезаряд и переразряд — требуется защита (BMS)

• 🌡️ Чувствительны к перегреву — особенно при высоких токах

• 🔥 Опасны при повреждении оболочки — возможен термический разгон

• 🔋 Не все аккумуляторы имеют защиту — при покупке нужно учитывать, защищённый элемент или нет

🔌 Где применяются 18650 и 21700?

• Tesla:

  • Model S / Model X — использовали 18650

  • Model 3 / Y — перешли на 21700

  • Перспективные платформы — переход на 4680 (больше плотность, меньше стоимость)

• Ноутбуки и батареи: старые модели используют сборки из 18650

• Фонари, лазеры, вейпы, рации — из-за компактности и высокой отдачи тока

• Электровелосипеды, гироскутеры, самокаты — массовое применение сборок 10s4p, 13s5p и др.

• Пауэрбанки и солнечные станции — элементы 21700/26650 за счёт ёмкости и стабильности

🔄 Сравнение 18650 и 21700

🔮 Будущее цилиндрических форматов

Формат 4680 — следующая веха. Это элемент диаметром 46 мм и длиной 80 мм. Его преимущества:

• высокая плотность энергии

• меньше элементов в сборке

• упрощённая конструкция батарей

• улучшенный теплоотвод

Разрабатывается Tesla и рядом производителей (Panasonic, LG, CATL).

Также ведутся разработки твердотельных цилиндрических аккумуляторов — безопаснее, с большим числом циклов и выше плотностью.

🧭 Заключение

Литий-ионные аккумуляторы форматов 18650, 21700 и подобных — это основа современной мобильной и автономной энергетики. Благодаря сбалансированному соотношению ёмкости, надёжности и масштабируемости они остаются главным решением в десятках отраслей.

Развитие форматов продолжается — новые поколения аккумуляторов станут ещё мощнее, безопаснее и доступнее. И несмотря на конкуренцию со стороны призматических и pouch-форматов, цилиндры сохраняют своё прочное место в энергетике XXI века.

5