CNHLリチウムイオンバッテリー – 18650・21700バッテリーパックおよびセル

リチウムイオンバッテリーとは？

リチウムイオンバッテリーは、セル内部でリチウムイオンが可逆的に移動することによって電気エネルギーを蓄え、放出する充電式バッテリーです。Li-ionバッテリーには複数の物理形式があり、個別に使用したり、より大きな複数セルのバッテリーパックに組み立てたりできる円筒形の18650および21700セルもその一例です。

RC航空機、FPVドローン、UAVでは、エネルギー密度、総ワット時、飛行時間が重要な場合、リチウムイオンバッテリーは特に有用です。多くの円筒形Li-ionセルは、高CレートRC LiPoバッテリーとはエネルギーと出力のバランスが異なるよう最適化されているため、同じS数だからといって両者を互換品として扱うべきではありません。

適切なLi-ion構成は、実際のセルモデル、バッテリー構成、推進系の負荷によって異なります。容量だけでは、パックが航空機に必要な電流を安全に供給できるかどうかは判断できません。

充電式リチウムイオンセルとバッテリーパック

充電式リチウムイオンバッテリーは、個別のセルとして販売される場合と、完成したバッテリーパックとして組み立てられる場合があります。CNHLのLi-ionプラットフォームには、円筒形リチウムイオンセルと、複数のセルを直列に、必要に応じて並列にも接続した完成済みパックが含まれます。

個々の18650および21700リチウムイオンセルは、これらのパックを構成する基本要素です。セルグループを直列に接続するとパック電圧が上昇し、複数のセルを並列に使用すると総容量が増加し、電気負荷を複数のセルで分担できます。

リチウムイオンバッテリーパックを比較する際は、mAhだけに注目しないでください。ワット時は蓄積エネルギーの総量をより直接的に示します。一方、セルモデル、パック重量、S/P構成、連続電流能力、熱制限は、そのエネルギーを実際にどのように使用できるかを判断するのに役立ちます。

組み立て済みパックではなく個別の円筒形セルを必要とする製作者やユーザーは、当社の21700 Li-ionバッテリーセルをご覧ください。バッテリーシステムを設計する前に、セルの容量、重量、電気的特性を比較することをおすすめします。

18650と21700のLi-ionバッテリー

18650と21700は、円筒形リチウムイオンセルの形式です。これらの名称は主に個々のセルの物理的なサイズ区分を示すものであり、固定された容量、放電定格、性能レベルを示すものではありません。

より大きな円筒形フォーマットだからといって、必ずしも高い放電能力を意味するわけではありません。異なる21700セルは、容量、出力電流、内部抵抗、温度、サイクル寿命のさまざまな組み合わせに最適化されています。重要なのはフォーマット名だけではなく、実際に使用されているセルの仕様です。

CNHLの既存の円筒形セル製品は、18650長距離Li-ionバッテリーからご覧いただけます。また、新しい21700 Li-ionバッテリー製品群では、追加のセル容量、パックサイズ、長時間飛行に適した構成へとプラットフォームを拡張しています。

CNHL Long Range Li-ionバッテリーシリーズ

CNHL Long Range Seriesは、効率的なエネルギー利用と長時間の稼働を念頭に開発された円筒形セルバッテリーソリューションを取り揃えています。高性能LiPoバッテリーで一般的な非常に高いマーケティング上のCレーティングを追求するのではなく、Li-ion製品群ではセル容量、ワット時、パック重量、実用的な電流供給能力をより重視しています。

このシリーズには、実績のある18650パックと、新しい21700セルおよびバッテリーパックの両方が含まれています。セルモデルによって、出力とエネルギーのバランスに対する優先度が異なる場合があるため、長距離バッテリーはシリーズ名だけでなく、機体の実際の電気的要求に応じて選定してください。

完全なCNHL Long Range Seriesを閲覧して、さまざまなセル形式、容量、機体用途に対応するLi-ionバッテリーの選択肢を比較しましょう。

長距離FPVにLi-ionを選ぶ理由

長距離FPV飛行では、短時間の最大出力よりも、効率的な巡航性能と総蓄電エネルギーが重視されることが多くあります。そのため、モーター、プロペラ、機体重量の組み合わせにより、システムをバッテリーパックの電流および熱限界内で運用できる場合、適切に選定されたLi-ion FPVバッテリーは有力な選択肢となります。

これは、効率を重視した長距離マルチローター、FPVウイング、シネマティッククルージングプラットフォームに特に適しています。コンパクトな1Pバッテリーはパック重量を抑えるのに役立つ一方、機体が追加重量を効率よく搭載できる場合は、より大きな並列構成によって容量を増やせます。

XT60は長距離FPV分野全体で特に一般的ですが、コネクターの種類だけでバッテリーがドローンに適しているかどうかが決まるわけではありません。セルの実際の放電性能と、推進システム全体が要求する電流が、より重要な制限要因です。

円筒形セルの各種フォーマットに対応した、長時間飛行向けのマルチローターやFPVウイング用バッテリーをお探しなら、Li-ion長距離FPVバッテリーをご覧ください。

新しい円筒形プラットフォームに関心のあるパイロットは、さまざまなS数、容量、パック構成に対応した21700長距離FPVバッテリーを比較できます。

RC飛行機および固定翼機向けLi-ionバッテリー

固定翼機も、最大電流を繰り返し使用するのではなく、効率的な巡航を前提に推進システムが設計されている場合、Li-ion電源のメリットを得られます。FPVウイング、グライダー、セイルプレーン、長時間飛行を重視したスケール機、固定翼UAVなどが適した用途です。

Li-ionバッテリーは、同じS数とコネクターを使用しているというだけで、LiPoの直接交換品として扱うべきではありません。バッテリーを変更する前に、バッテリーの寸法、搭載時の重量、重心、フルスロットル電流、通常の巡航電流、ESCの電圧範囲、コネクター、配線のクリアランス、冷却を確認してください。

XT60は効率を重視した小型固定翼機やFPVプラットフォームで広く使用され、XT90は大型RC飛行機の電源システムで一般的です。そのため、既存の取り付け環境に合わせる際にはコネクターの選択が役立ちますが、XT90コネクターだからといって、バッテリー内部のセルの電気的性能が向上するわけではありません。

さまざまな容量やコネクター規格に対応した、長時間飛行重視の固定翼バッテリーをお探しなら、RC飛行機向けLi-ionバッテリーをご覧ください。

UAVおよび長時間飛行プラットフォーム向けLi-ionバッテリー

マッピング、点検、測量などの長時間UAVミッションでは、総蓄電エネルギーと効率的な運用が特に重視されます。そのため、短時間のピーク出力よりもミッションの航続時間が重要なマルチローター機や固定翼機では、より大容量のLi-ionバッテリーパックを検討できます。

大型UAVでは、容量だけで評価してはいけません。ホバリングまたは巡航電流、離陸時の需要、ペイロード、バッテリー重量、総ワット時、パック電圧、コネクターの対応能力、熱条件、ミッション時間のすべてが、特定のパックが適切かどうかに影響します。

追加の蓄積エネルギーを効率的に搭載できる航空機向けに設計された大容量バッテリー構成を含む、当社のLi-ion UAVバッテリーコレクションで、長時間飛行重視のオプションを比較できます。

1P、2P、3P Li-ionバッテリーパックについて

マルチセルLi-ionバッテリーは、直列接続と並列接続の両方を使用できます。直列数は直列接続されたセルグループの数を示し、並列数は各直列位置を共有するセルの数を表します。

並列セルを使用すると、負荷を複数のセルで分担できるため、パック全体の電流性能も高められます。ただし、完成したバッテリーの安全な性能は、個々のセルモデル、パックの構造、電線の太さ、コネクター、熱条件によって決まります。

4Sと6Sの21700 Li-ionバッテリーパック

Sの数は、直列接続されたセルグループの数を示します。リチウムイオンセルのモデルによって公称電圧の仕様が異なる場合があるため、単一の汎用的な公称電圧表示だけに頼るよりも便利です。

4S 21700 Li-ionバッテリーは、4直列セル構成を前提に設計された電源システム向けです。一方、6S 21700 Li-ionバッテリーは、より高電圧の長距離FPV、固定翼機、UAV用途に対応します。いずれの場合も、ESCと電源システム全体が、選択したパックの実際の電圧範囲に対応していなければなりません。

4S Li-ionパックがすべての4S LiPoバッテリーと自動的に互換性がある、または6S Li-ionパックがすべての6S LiPoを直接置き換えられると考えてはいけません。セルの性能、満充電電圧、電流需要、低電圧時の挙動、バッテリー重量、機体の構成をすべて考慮する必要があります。

機体またはドローンで使用する電圧プラットフォームに応じて、4S 21700 Li-ionバッテリーまたは6S 21700 Li-ionバッテリーをご覧ください。

Li-ionバッテリーパックのXT60とXT90

CNHL Li-ionバッテリーパックには、さまざまなRCおよびドローンのエコシステムに自然に適合できるよう、異なるメインコネクターが用意されている場合があります。XT60は長距離FPV、FPVウイング、多くの効率的な機体で特に一般的です。一方、XT90は大型固定翼機やUAVの電源システムで頻繁に使用されます。

これらは厳密な技術規則ではなく、用途上の傾向です。多くの固定翼機でもXT60が使用されており、適切なコネクターは実際の機体配線、必要電流、取り付け条件によって異なります。

最も重要なのは、コネクターの種類をセル性能と混同しないことです。同じセルとS/P構成で作られたXT60搭載バッテリーより、XT90搭載バージョンのほうが自動的に高い放電性能を持つわけではありません。完成したパックの電気仕様を必ず比較してください。

Li-ionとLiPo：どちらのバッテリーがより適している？

Li-ionとLiPoはいずれも充電式リチウムバッテリー技術ですが、RCやドローン用途では一般に異なる優先事項に応じて選択されます。

どちらの化学系が普遍的に優れているわけではありません。機体がより多く蓄えたエネルギーを実用的な飛行時間に変換できる場合は、Li-ionが特に魅力的です。一方、繰り返し大電流を出力することが主な要件であれば、高放電LiPoのほうが適切な選択となる場合があります。

CNHL Li-ionバッテリーの選び方

Li-ionバッテリーを選ぶ前に、容量だけで選択せず、電源システム全体の要件を比較してください：

• セルの化学系とモデル：実容量、電流性能、熱仕様を比較してください。
• 18650または21700：必要な容量、重量、寸法、電気的性能に応じて選択してください。
• S数：バッテリーの動作電圧範囲をESCおよび電源システム全体に適合させてください。
• 容量とワット時：mAhの数値だけに頼らず、蓄積エネルギーを比較してください。
• 連続電流要件：完成品のバッテリーパックが実際の推進負荷に対応できることを確認してください。
• 1P、2P、3P構成：重量、容量、パック全体の電流供給能力のバランスを考慮してください。
• 寸法と重量：物理的に収まること、搭載時の質量、最終的な重心を確認してください。
• コネクター：システムに適したコネクターを選び、極性と配線のクリアランスを必ず確認してください。
• 冷却：十分な空気の流れを確保し、高負荷のバッテリー周辺に過度な熱がこもらないようにしてください。

固定翼航空機では、バッテリーの種類を変更した後、フルスロットル時の電流、巡航電流、離陸重量、重心、着陸特性も確認してください。UAVでは、バッテリー選定プロセス全体の一環として、ホバリング時または巡航時の電流、離陸時の需要、ペイロード、ミッション時間を評価してください。

リチウムイオンバッテリーの充電と安全性

リチウムイオンバッテリーは充電式ですが、適切な最大充電電圧と充電電流は、個々のセルのモデルと完成品のバッテリーパックによって異なります。対象のリチウムイオンバッテリーに適した充電器と充電モードを使用し、その製品に記載された電気的制限に従ってください。

充電式リチウムバッテリーのすべてが同じ充電設定を使用すると考えないでください。Li-ion、LiPo、LiHV、LiFeの各システムでは、バッテリーパックのS数表記が似ていても、必要な電圧が異なる場合があります。

充電または使用する前に、バッテリー、配線、コネクターを点検してください。物理的に損傷している、過度に高温になっている、電気的に異常がある、またはその他の問題があるバッテリーパックは、使用または充電しないでください。完成品のバッテリーに指定された電圧、電流、温度の制限を決して超えないでください。

よくある質問：リチウムイオンバッテリー

リチウムイオンバッテリーとは何ですか？

リチウムイオンバッテリーは、セル内部でリチウムイオンが可逆的に移動することによってエネルギーを蓄え、放出する充電式バッテリーです。リチウムイオンバッテリーには、円筒形の18650セルや21700セルなど、さまざまな形状があり、これらを組み合わせて大型のバッテリーパックを構成できます。

リチウムイオンバッテリーは充電式ですか？

はい。リチウムイオンバッテリーは充電式ですが、個々のセルまたは完成品のバッテリーパックに指定された電圧および電流の範囲内で充電する必要があります。バッテリーに適した充電器と充電モードを使用してください。

リチウムイオンバッテリーパックとは何ですか？

リチウムイオンバッテリーパックは、複数のリチウムイオンセルを電気的・機械的に1つのバッテリーへ組み合わせたものです。セルは、電圧を高めるために直列接続し、容量を増やして電流負荷を分担するために並列接続できます。完成したパックには、必要な配線、メインコネクター、該当する場合はバランス接続も含まれます。

21700バッテリーはリチウムイオンバッテリーですか？

21700は、特定の化学系や性能レベルを指すのではなく、円筒形セルのサイズ規格を表します。長距離RCやUAVのバッテリーパックに使われる充電式21700セルは、一般的にリチウムイオンセルですが、容量、電圧、通電能力、熱的な限界は個々のセルモデルによって異なります。

18650バッテリーと21700バッテリーの違いは何ですか？

主な違いは、物理的なセル形式です。21700セルは18650セルより大きく、活物質を多く収められる余地がありますが、あらゆる性能指標で優れているとは限りません。容量、重量、放電能力、内部抵抗、熱特性を、個々のセル単位で比較する必要があります。

リチウムイオンバッテリーは長距離FPVに適していますか？

機体の効率が高く、必要電流がバッテリーの制限範囲内に収まる場合、非常に優れた選択肢になります。長距離巡航は、円筒形リチウムイオンパックの有力な用途です。極端な瞬間出力よりも、総蓄電エネルギーと航続時間が重視されることが多いためです。

4Sまたは6SのLiPoをリチウムイオンバッテリーに交換できますか？

S数だけを基準に、そのまま互換できると考えないでください。バッテリーの化学系を変更する前に、実際の動作電圧範囲、通電能力、寸法、重量、コネクター、ESCの設定、低電圧時の挙動、推進システム全体の要件を比較してください。

リチウムイオンバッテリーにはXT60とXT90のどちらを選ぶべきですか？

機体の配線と必要電流に適したコネクターを選んでください。XT60は長距離FPVや多くの高効率機で一般的に使用され、XT90は大型の固定翼機やUAVシステムでよく使用されます。これらは使用傾向であり、厳密なルールではありません。また、コネクターの種類によってリチウムイオンセル自体の通電能力が高まるわけではありません。

容量の大きいリチウムイオンバッテリーなら、必ず飛行時間が長くなりますか？

いいえ。容量が大きくなると総蓄電エネルギーは増えますが、通常はバッテリーの重量も増加します。実際の飛行時間は、推進効率、機体重量、搭載物、スロットルの使用状況、風、そして大型バッテリーを搭載するために必要となる追加エネルギーによって決まります。