18650・21700充電式バッテリーの基礎解説

WUBEN製品の説明でもよく見かける18650・21700充電式バッテリーについて、どのくらいご存じでしょうか。

18650充電式バッテリーと21700充電式バッテリーの違いとは何でしょうか。本日はその基本的な知識についてご紹介します。

18650充電式バッテリーは、長い歴史を持ち、幅広い用途で使われてきた定番のバッテリーです。そのため技術的にも成熟した高性能な規格と言えますが、長時間の使用では発熱しやすい点や、構造がやや複雑であること、さらに急速充電への対応が難しいといった課題も徐々に目立つようになってきました。

こうした課題を改善するために開発されたのが21700充電式バッテリーです。現在では、この21700バッテリーが市場でも徐々に主流となりつつあります。

21700充電式バッテリー

ご存じの通り、21700充電式バッテリーはもともとパナソニックがTesla向けに開発した規格です。2017年に量産が開始され市場に投入されると、その性能の高さから瞬く間に広く普及し、現在でも主流の一つとして使用されています。

「21700」という数字はそれぞれ寸法を表しており、「21」は直径、「70」は長さ、「0」は円筒形バッテリーを意味しています。

この21700バッテリーは、電気自動車の航続距離を伸ばすことを目的に開発されました。そのため、同じ材料量で比較した場合でも、18650充電式バッテリーより約35％高い容量を実現でき、より長時間の使用が可能になっています。

では、21700充電式バッテリーの最も注目すべきポイントはどこにあるのでしょうか。

21700充電式バッテリーの容量は約3000〜4800mAhであり、これは18650充電式バッテリーの約1200〜3600mAhと比較すると、最大で約35％の向上となっています。

18650充電式バッテリーのエネルギー密度は約250Wh/kgであるのに対し、21700充電式バッテリーは約300Wh/kgと、約20％高くなっています。放電容量と同様に、エネルギー密度が高いバッテリーほど、より長時間の連続使用が可能になります。

もともと「18650充電池」という呼び方は、ニッケル水素充電池やリチウムイオン二次電池の両方を指すことがありました。しかし、ニッケル水素電池はメモリー効果の問題などから多くの製品で採用されなくなり、現在では18650は一般的にリチウムイオン二次電池の標準規格として認識されています。

「18650」という数字はそれぞれサイズを表しており、「18」は直径（mm）、「65」は長さ（mm）、「0」は円筒形電池を意味します。通常は保護回路が内蔵されているため、実際の全長は約67〜69mm程度になります。主な公称電圧は3.7Vで、容量は約2500〜3500mAhの範囲が一般的です。

では、18650充電式バッテリーの特徴とは何でしょうか。

マンガン電池やアルカリ電池と呼ばれる乾電池は、使い切った後は廃棄する必要があります。一方で、リチウムイオン電池は充電して繰り返し使用することができ、一般的に500回以上の充放電サイクルに耐えることができます。

一般的な乾電池の放電容量は約800mAh程度ですが、18650充電式バッテリーは約1200〜3600mAhに達することができます。簡単に言うと、放電容量が大きいほど、機器をより長時間動作させることができます。

また、18650バッテリーは満充電の状態で保管した場合でも、約1ヶ月後でも80％程度の容量を維持できるとされており、使用方法によっては非常用電源として活用することも可能です。

公称電圧は3.7Vで、いわゆる乾電池（1.5V）の約2.5倍に相当します。小型でありながら大容量かつ長寿命であり、乾電池と比べても性能面で優れているため、スマートフォンや懐中電灯などの携帯型製品の電源として広く使用されています。

18650充電式バッテリー搭載の懐中電灯

21700充電式バッテリー付き懐中電灯