Ein 21700-Akku ist eine zylindrische Lithium-Ionen-Zelle mit etwa 21 mm Durchmesser und 70 mm Länge. Sie hat rund 47 % mehr Innenvolumen als eine 18650-Zelle, sodass ein Akkupack mit gleicher Energie meist weniger Zellen und weniger Schweißpunkte braucht. Übliche 21700-Zellen haben etwa 3.000 bis 5.000 mAh, von Hochkapazitätsmodellen für kleine Ströme bis zu Hochstromzellen für Werkzeuge und E-Bikes.
Das Format allein sagt nichts über Kapazität, Strombelastbarkeit oder Sicherheit aus. Hier erfahren Sie, wie sich 21700 und 18650 unterscheiden, was die Chemiekürzel bedeuten und wie Sie einen 21700-Akku für ein OEM-Akkupack auswählen.
Was ist ein 21700-Lithium-Ionen-Akku?
Die Zahl folgt dem IEC-Schema für Rundzellen: 21 mm Durchmesser, 70,0 mm Länge. Die meisten 21700-Lithium-Ionen-Zellen haben 3,6–3,7 V Nennspannung und werden bis 4,2 V geladen; LiFePO4-Zellen im 21700-Format haben 3,2 V. Mehr zur Benennung unter IEC-Bezeichnungen für Akkus.
21700 und 18650: Welche Unterschiede sind wichtig?
| 18650 | 21700 | |
|---|---|---|
| Abmessungen | 18 × 65 mm | 21 × 70 mm |
| Innenvolumen (ca.) | 16,5 cm³ | 24,2 cm³ (etwa 47 % mehr) |
| Typisches Gewicht | ca. 45–50 g | ca. 65–70 g |
| Typische Kapazität | ca. 2.000–3.500 mAh | ca. 3.000–5.000 mAh |
| Nennspannung (Li-Ion) | 3,6–3,7 V | 3,6–3,7 V |
Typische Bereiche zur Orientierung; maßgeblich ist das Datenblatt des jeweiligen Zellmodells.
Der praktische Vorteil sind weniger Zellen pro Pack. Ein Rechenbeispiel mit einem 48-V-E-Bike-Akku mit 20 Ah: Mit 5-Ah-21700-Zellen sind 13 in Reihe × 4 parallel = 52 Zellen nötig. Mit angenommenen 3,5-Ah-18650-Zellen braucht man für 20 Ah 6 parallel, also 13S6P = 78 Zellen. Weniger Zellen bedeuten weniger Schweißpunkte und Verbindungen und damit eine einfachere Montage und Prüfung. Dafür lässt sich eine dickere Zelle in der Mitte schwerer kühlen; die Wärmeauslegung muss deshalb auf Pack-Ebene geprüft werden.
Zellchemien bei 21700-Akkus verstehen
Kürzel wie ICR, IMR, INR und IFR folgen einer verbreiteten Konvention: „I“ für Lithium-Ionen, ein Buchstabe für die Kathode und „R“ für rund. Manche Hersteller verwenden eigene Codes, daher gilt immer die Angabe im Datenblatt.
| Kürzel | Kathode | Nennspannung | Typische Stärken | Typische Anwendungen |
|---|---|---|---|---|
| ICR | LiCoO2 | 3,6–3,7 V | Energiedichte bei kleinen Strömen | Bei neuen 21700-Packs selten gewählt |
| IMR | LiMn2O4, oft gemischt | 3,6–3,7 V | Hohe Ströme, gutes thermisches Verhalten | Werkzeuge, Beleuchtung |
| INR | NMC | 3,6–3,7 V | Ausgewogen zwischen Kapazität und Strom; häufigster 21700-Typ | E-Bikes, Werkzeuge, Roboter, mobile Stromversorgung |
| IFR | LiFePO4 | 3,2 V | Thermisch stabil, hohe Zyklenzahl, weniger Energie | Speicher, Notstrom, Niedervoltsysteme |
Mehr zu den Materialien unter Kathodenmaterialien für Lithium-Ionen-Akkus.
So wählen Sie die passende 21700-Zelle aus
1. Kapazität und Entladestrom gemeinsam prüfen
Innerhalb eines Formats gibt es einen Zielkonflikt: Die 21700-Zellen mit der höchsten Kapazität haben meist geringere Dauerströme, Hochstromzellen verzichten auf etwas Kapazität. Gehen Sie daher von der Last aus, nicht von der mAh-Angabe:
- Teilen Sie den Dauerstrom des Packs durch die Zahl der parallelen Zellen; der Anteil pro Zelle muss bei Ihrer Betriebstemperatur innerhalb ihres Dauerstroms liegen.
- Prüfen Sie die Kapazität bei Ihrem tatsächlichen Entladestrom und Ihrer Abschaltspannung, nicht nur bei kleinem Prüfstrom.
- Vergleichen Sie den Innenwiderstand; er bestimmt Erwärmung und Spannungseinbruch unter Last.
- Prüfen Sie den Ladetemperaturbereich. Viele 21700-Lithium-Ionen-Zellen dürfen unter 0 °C nicht geladen werden.
- Vergleichen Sie Zyklenangaben nur bei gleichem Strom, gleicher Entladetiefe, Temperatur und gleichem Kapazitätsende.
2. Geschützte und ungeschützte Zellen unterscheiden
Eine geschützte 21700-Zelle hat eine kleine Schutzschaltung an der Zelle; sie ist dadurch etwas länger und strombegrenzt. Geschützte Zellen passen zu Einzelzellengeräten mit Wechselakku. In Mehrzellen-Packs werden üblicherweise ungeschützte Zellen verbaut, und das BMS des Packs übernimmt Schutz vor Überladung, Tiefentladung, Überstrom, Kurzschluss und Übertemperatur. Siehe geschützte und ungeschützte Zellen; dasselbe gilt für 21700. Für Einzelzellen-Leuchten siehe 21700-Akkus für Taschenlampen.
21700-Zellen und Akkupacks mit Hysincere auswählen
Hysincere entwickelt und montiert Akkupacks aus ausgewählten zugekauften Zellen; wir stellen keine Zellen her. Zwei unserer 21700-E-Bike-Akkus zeigen, wie das Format eingesetzt wird:
| Modell | Spannung / Kapazität | Energie | Dauer / 5-s-Spitze | Maße / Gewicht |
|---|---|---|---|---|
| 21700 10S3P 15Ah | 36 V / 15 Ah | 540 Wh | 20 A / 40 A | 77 × 67 × 232 mm, 2,3 kg |
| 21700 13S4P 20Ah | 48 V / 20 Ah | 960 Wh | 20 A / 40 A | 77 × 89 × 300 mm, 4 kg |
Beide werden bei 0–45 °C geladen und bei −20–60 °C entladen. Für einen kundenspezifischen 21700-Pack senden Sie uns Spannung, Energie, Dauer- und Spitzenstrom, Temperaturbereich, Bauraum und Steckerwunsch. Wir prüfen Zellauswahl und Pack-Design gemeinsam und klären, welche Unterlagen Ihr Zielmarkt für genau dieses Modell braucht, etwa die UN-38.3-Prüfzusammenfassung.
Zellauswahl und Akkupack gemeinsam prüfen
Nennen Sie uns Spannung, Kapazität, Dauer- und Spitzenstrom, Einbaumaße, gewünschte Lebensdauer, Temperaturbereich, benötigte Nachweise und geplante Jahresmenge. Hysincere kann damit geeignete Zell- und Akkupackoptionen zunächst bewerten.
21700-Akku auswählen: häufige Fragen
Was bedeutet 21700 bei einem Akku?
Die Zahl beschreibt die Größe: etwa 21 mm Durchmesser und 70 mm Länge. Kapazität, Strombelastbarkeit und Chemie stehen im Datenblatt der Zelle.
Ist ein 21700-Akku besser als ein 18650-Akku?
Eine 21700-Zelle hat rund 47 % mehr Volumen, daher braucht ein Pack für dieselbe Energie meist weniger Zellen. Bei engem Bauraum oder bereits zugelassenen Designs kann 18650 trotzdem die bessere Wahl sein.
Wie viel mAh hat ein 21700-Akku?
Die meisten 21700-Lithium-Ionen-Zellen haben etwa 3.000 bis 5.000 mAh. Modelle mit höherer Kapazität erlauben meist geringere Dauerströme; prüfen Sie die Kapazität bei Ihrer tatsächlichen Last.
Welche Spannung hat ein 21700-Akku?
Die meisten 21700-Lithium-Ionen-Zellen haben 3,6–3,7 V Nennspannung und werden bis 4,2 V geladen. LiFePO4-Zellen (IFR) im 21700-Format haben 3,2 V.
Braucht ein 21700-Akkupack geschützte Zellen?
In der Regel nicht. Mehrzellen-Packs nutzen ungeschützte Zellen mit einem BMS für den gesamten Pack. Geschützte Zellen eignen sich für Einzelzellengeräte mit Wechselakku.
Dieser Beitrag dient der technischen Orientierung und ersten Projektbewertung. Akku-Kompatibilität, Ladegrenzen, Strombelastbarkeit, Temperaturbereich, BMS-Verhalten, Zertifizierungen und Einbauvorgaben hängen vom Modell und Einsatz ab. Für die endgültige Auswahl gelten das Datenblatt des gewählten Produkts, die Vorgaben des Geräteherstellers und die Ergebnisse der Systemprüfung.
