L'industrie des batteries lithium-ion a connu une innovation rapide au cours des dernières années pour répondre aux demandes de puissance toujours croissantes. Deux des formats d'accumulateurs les plus populaires sont le 18650, qui a fait ses preuves, et le 21700, plus récent. Mais lorsqu'il s'agit de comparer un accumulateur 21700 à un accumulateur 18650, lequel règne en maître ?
Dans ce guide comparatif complet des piles, en tant que professionnel de la santé, je vous invite à vous familiariser avec les piles et les batteries. Batterie 21700 et Fabricant de batteries 18650Dans cet article, nous analyserons les différences entre les accumulateurs 18650 et 21700, de la taille physique et de la capacité aux performances et au rapport coût-efficacité. À la fin, vous saurez exactement comment choisir la batterie Li-ion adaptée aux besoins de votre application en termes de puissance et d'autonomie.
Principales différences entre les piles 21700 et 18650
Pour comprendre la différence entre 21700 et 18650, il faut d'abord comprendre la signification des chiffres.
18650 désigne une batterie lithium-ion cylindrique d'un diamètre de 18 mm et d'une longueur de 65 mm. 21700 désigne simplement une cellule de 21 mm de diamètre et de 70 mm de longueur.
À première vue, le 21700 est donc plus grand en termes de taille physique. Et avec plus d'espace interne, il peut contenir beaucoup plus d'éléments de batterie. Plus précisément :
- Les piles 21700 ont jusqu'à Capacité de 5000 mAh contre seulement 3500 mAh pour les 18650 - soit une augmentation de 40% !
- Cela se traduit également par une densité énergétique plus élevée, de l'ordre de 300 Wh/kg contre 250 Wh/kg pour les meilleurs 18650 du marché.
- Grâce à cette capacité supplémentaire, 21700 cellules peuvent fournir en toute sécurité 50% plus de puissance (plus de 10 ampères) alors que le 18650 plafonne à environ 7-8 ampères en continu.
Sur le papier, le 21700 l'emporte nettement sur le 18650. Mais continuez à lire pour comprendre les compromis dans le monde réel.
Accumulateur 21700 vs 18650
18650 vs 21700 : Comparaison des propriétés physiques
La taille physique plus importante de l'accu 21700 est à la fois une force et une faiblesse par rapport à l'accu 18650 :
Pour :
- Densité énergétique plus élevée, comme indiqué précédemment
- Une résistance interne plus faible permet une meilleure distribution de l'énergie
- Une plus grande surface améliore la dissipation de la chaleur
Cons :
- Les éléments de grand diamètre ne s'adaptent pas aux emplacements existants pour les piles 18650
- La longueur supérieure de 70 mm peut ne pas convenir aux boîtiers compacts.
- Le coût par cellule est souvent plus élevé que celui d'une cellule 18650 produite en série.
Ainsi, bien que le 21700 présente des avantages évidents en termes de performances, l'adaptation d'appareils tels que les ordinateurs portables et les outils électriques nécessite d'importantes modifications de conception. De plus, les cellules 21700 plus longues risquent de ne pas convenir aux gadgets ultraminces.
18650 vs 21700 : Comparaison des performances
Comparons maintenant l'impact de ces différences physiques sur l'utilisation réelle et la durée de fonctionnement de l'appareil.
Nous prendrons l'exemple de la célèbre lampe de poche Acebeam X50, disponible pour les piles 21700 ou 18650 avec l'adaptateur de pile inclus.
Batterie 21700 installée
- 5000 mAh Samsung 50E
- Mode turbo de 1500 lumens maximum pendant 2 minutes
- Mode élevé de 1000 lumens pendant 145 minutes
Batterie 18650 installée
- 3500 mAh Samsung 35E
- Max 1000 lumens turbo pendant 2 minutes
- Mode élevé de 1000 lumens pendant 95 minutes
L'augmentation de la durée d'exécution est de plus de 50 minutes dans le réglage durable le plus élevé, malgré une puissance lumineuse identique. Cette augmentation considérable est possible uniquement grâce à la capacité supérieure de l'accu 21700 dans le même corps de lampe.
Et il ne s'agit que d'un 21700 contre deux 18650 configurés pour une tension équivalente de 12,4V. Avec des appareils plus grands supportant plusieurs cellules, les avantages en termes d'autonomie augmentent encore.
Il est clair que la technologie de la batterie 21700 permet une autonomie beaucoup plus longue et une puissance de pointe plus élevée. Mais qu'en est-il de la comparaison des coûts ?
21700 vs 18650 : Rapport prix/performance
C'est assez surprenant, mais la plupart des batteries 21700 ont un excellent rapport prix/capacité, bien qu'elles soient plus récentes sur le marché.
Prenons un exemple concret de prix entre 21700 et 18650 pour les fabricants d'accumulateurs :
Samsung 50E 5000 mAh 21700 - $6 par cellule
Samsung 35E 3500 mAh 18650 - $5 par cellule
Malgré une capacité supplémentaire de 30% par rapport au 18650, la cellule 21700 n'est que 20% plus chère. Vous pourriez construire un pack 6S2P avec 12 cellules Samsung 21700 pour $72 et obtenir une capacité de 10 000 mAh.
Un pack de capacité équivalente avec des cellules 18650 35E nécessiterait 16 cellules pour $80 ! Vous économisez donc de l'argent tout en gagnant un emplacement de cellule supplémentaire pour une expansion future.
Il est clair que l'accumulateur 21700 surpasse le 18650 en termes de performances et de valeur. Mais qu'en est-il de la sécurité et de la fiabilité ?
Sécurité des piles : 18650 ou 21700
Avec les piles au lithium à très haute densité énergétique, la sécurité est primordiale. Comment le 21700 et le 18650 se comparent-ils sur ce point essentiel ?
D'une manière générale, les deux types de batteries Li-ion modernes présentent d'excellentes caractéristiques de sécurité lorsqu'elles sont produites par des marques réputées. Par exemple, l'utilisation d'une cellule 21700 de qualité comme la Molicel P42A permet d'éviter les risques liés aux cellules de marque inconnue.
Cependant, historiquement, le facteur de forme 18650 a une meilleure cohérence entre les fabricants. Le secteur des piles 21700 est encore en train de se débarrasser des offres de mauvaise qualité qui ont conduit à des incidents isolés tels que des incendies de piles.
Mais malgré la perception d'un risque plus élevé en matière de sécurité, la popularité du 21700 croît de manière exponentielle. Des fabricants de premier plan comme SamsungLG et Panasonic disposent déjà d'un excellent contrôle de la qualité. Et les problèmes initiaux rencontrés par toute nouvelle technologie finissent par être résolus.
Les deux types d'accumulateurs sont donc fondamentalement sûrs si vous choisissez une cellule authentique provenant de marques établies. En ce qui concerne la stabilité et la durée de vie, les accus 18650 et 21700 sont à nouveau au même niveau, avec plus de 500 cycles en général.
Conclusion
Pour résumer ce guide comparatif détaillé 21700 vs 18650 :
- Les batteries 21700 surpassent les 18650 en termes de capacité, de puissance et de densité énergétique grâce à leur plus grande taille physique.
- Les performances supérieures se traduisent directement par des durées d'utilisation plus longues, avec des gains d'environ 50%.
- Bien qu'elles soient plus récentes, les cellules 21700 rivalisent déjà avec les 18650, voire les surpassent, en termes de coût par mAh.
L'accumulateur 21700 est donc certainement la voie de l'avenir. Cependant, le facteur de forme 18650 offre aujourd'hui une compatibilité inégalée avec les produits.
On peut s'attendre à ce que les principaux fabricants adoptent rapidement les cellules 21700 pour les outils électriques, les vélos électriques, les ordinateurs portables et même les smartphones au cours des prochaines années. Mais les anciennes et les nouvelles technologies de batteries coexisteront dans un avenir proche, ce qui permettra au 18650 de rester pertinent pour les mises à niveau.
Dans l'ensemble, je recommande de commencer la conception de nouveaux appareils alimentés par batterie avec des cellules lithium-ion 21700. Pour les équipements existants, il convient de s'en tenir au 18650 jusqu'à ce que vous soyez prêt à revoir entièrement la conception et à tirer parti de la densité énergétique du 21700. Cette approche équilibrée vous permettra d'obtenir la meilleure autonomie et les meilleures performances lors de la transition des applications vers la plate-forme de batterie de nouvelle génération.
