🔋 باتری لیتیوم-یون INR21700-50S

باتری لیتیوم یونی سامسونگ مدل INR21700-50S یکی از معتبرترین و پرکاربردترین باتری‌های سلولی قابل شارژ موجود در بازار است. این باتری توسط شرکت مطرح Samsung SDI تولید شده و در بین مهندسین و علاقه‌مندان به الکترونیک به عنوان یک سلول قابل اعتماد با ظرفیت بالا و عملکرد یکنواخت شناخته می‌شود.

این باتری از نوع لیتیوم-یون (Li-ion) بوده و در استاندارد محبوب 21700 تولید شده است. باتری‌های 21700 معمولاً به‌صورت تک سلول عرضه می‌شوند و می‌توان از آن‌ها برای ساخت انواع پک‌های باتری با ولتاژ و جریان متفاوت استفاده کرد. مدل 50S با ظرفیت 4900 میلی‌آمپر ساعت، برای پروژه‌هایی که نیاز به تأمین انرژی در مدت زمان طولانی دارند، گزینه‌ای بسیار مناسب است.

این باتری با ولتاژ اسمی ۳.۶ تا ۳.۷ ولت و توانایی تخلیه‌ی جریان پایدار، در صنایع مختلف از جمله ابزارآلات شارژی، دوچرخه و اسکوتر برقی، وسایل خانگی، تجهیزات پزشکی، سیستم‌های روشنایی قابل حمل و پروژه‌های رباتیک به کار گرفته می‌شود. کیفیت ساخت بالا، راندمان خوب و عمر چرخه‌ای طولانی، از ویژگی‌هایی است که این مدل را نسبت به باتری‌های متفرقه متمایز می‌کند.

⚙️ عملکرد باتری لیتیوم چگونه است؟

باتری های Li-ion انرژی را از طریق جابجایی یون های لیتیوم بین دو الکترود (آند و کاتد) ذخیره و آزاد می کنند. هنگام شارژ، یون های لیتیوم از کاتد به آند (گرافیت) منتقل میشوند و هنگام تخلیه (استفاده)، این مسیر برعکس طی می شود.

این فرآیند باعث می شود باتری بدون اثر حافظه و با راندمان بالا در چرخه های متعدد شارژ/دشارژ عمل کند.

این باتری با نرخ خودتخلیه پایین، قابلیت نگهداری خوب، و قابلیت بازیابی ظرفیت پس از ذخیره سازی، گزینه ای حرفه ای برای پروژه های مهندسی، محصولات الکترونیکی، و کاربردهای انرژی همراه است.

✨ ویژگی های کلیدی:

1)  راندمان انرژی بالا:

• این باتری ها به دلیل چگالی انرژی بالا و نرخ تخلیه مناسب، انرژی بیشتری در مقایسه با باتری های سنتی در اندازه مشابه ارائه می دهند.

2) مناسب برای تخلیه جریان بالا:

• نرخ تخلیه 10C به این معناست که باتری می تواند جریان بالایی را در مدت کوتاه ارائه دهد که آن را برای دستگاه هایی با نیاز به جریان لحظه ای بالا مناسب می سازد.

3) طول عمر و پایداری:

• برند سامسونگ باتری های باکیفیتی ارائه می دهد که برای کاربردهای صنعتی و تجاری مناسب هستند.

👍مزایا:

• چگالی انرژی بالا (در وزن و حجم کم)
• ولتاژ نامی مناسب (3.6 – 3.7V) برای اکثر دستگاه ها
• عمر چرخه ای بالا (500 تا 1500 چرخه بسته به کیفیت و شرایط استفاده)
• بدون اثر حافظه (برخلاف نیکل-کادمیوم)
• وزن سبک و توان خروجی بالا
• قابلیت شارژ مجدد: (مناسب برای استفاده در کاربردهایی که نیاز به شارژ و دشارژ مکرر دارند.)
• نرخ دشارژ بالا: (توانایی دشارژ تا 49 آمپر،مناسب برای دستگاه هایی که نیاز به باتری با ظرفیت بالا دارند)
• ابعاد استاندارد: (باعث می شود که این باتری با بسیاری از دستگاه ها و پک های باتری سازگار باشد.)

🚫 محدودیت ها

1. حساسیت به شارژ و دشارژ نامناسب
2. نیاز به مدار محافظ برای ایمنی
3. کاهش ظرفیت در دمای بسیار بالا یا پایین
4. ریسک انفجار یا آتش سوزی در صورت استفاده غلط یا ضربه شدید

🔌کاربردهای باتری لیتیویم 21700 سامسونگ

باتری INR21700-50S به دلیل قابلیت های الکتریکی و مکانیکی قابل توجه، برای استفاده در انواع پروژه ها و دستگاه ها مناسب است، از جمله:

• وسایل الکترونیکی قابل حمل مانند چراغ قوه های قوی و حرفه ای 
• ابزارهای قابل حمل صنعتی
• اسکوتر برقی و دوچرخه برقی
• پاوربانک های سفارشی یا پک های ذخیره انرژی
• سیستم های اضطرار (UPS)، GPS، و کیت های رباتیک
• رباتیک 
• باتری پک ها: برای ساخت پک های باتری با ولتاژ و ظرفیت بالا در دوچرخه های الکتریکی، اسکوترها و پروژه های DIY.

🛠️ چطور طول عمر باتری لیتیومی را افزایش دهیم؟ 

• استفاده از شارژصحیح: ولتاژ و جریان مناسب 
• استفاده از مدار کنترل شارژ و بالانسر همان BMS 
• در صورتیکه برای مدتی از باتری استفاده نمی شود. شارژ آن را بین 30 الی 70 درصد قرار دهیم.
• شرایط محیط: دمای مناسب کمتر از 30 درجه و رطوبت کم 

⚠️هشدار و نکات مهم برای استفاده از باتری لیتیومی:

• از شارژ بیش از 4.2 ولت و تخلیه زیر 2.5 ولت اجتناب کنید.
• هرگز باتری را سوراخ، فشار، یا در آتش نیندازید.
• در صورت نشت یا آسیب فیزیکی، با دست بدون دستکش تماس نگیرید.
• در هنگام اتصال سلول ها، جوش نقطه ای به جای لحیم کاری توصیه میشود.
• تنها با شارژرهای مناسب باتری لیتیوم (با قطع خودکار در 4.2V) شارژ شود.
• در سرما(< 0°C): شارژ کردن میتواند باعث ایجاد لیتیوم فلزی روی آند شود (خطرناک).
• در گرما (> 45°C): تخریب سریع مواد شیمیایی داخل باتری رخ می دهد و عمر کاهش می یابد.
• برای نگهداری بلندمدت: باتری را در حدود  40% تا 60% شارژ در دمای خنک و خشک نگه دارید.
• اگر باتری باد کرد یا داغ شد، فوراً از مدار جدا و در محیطی ایمن قرار دهید. از استفاده مجدد آن خودداری کنید.
• در صورت استفاده از چند سلولی (مثلاً پک باتری)، حتماً از مدار بالانسر (BMS) استفاده کنید.
• برای اتصال باتری به پک، به جای لحیم کاری دستی از جوش نقطه ای (Spot Welding) استفاده شود تا از آسیب حرارتی جلوگیری گردد.
  

📊 مقایسه با سایر باتری ها:

⚡ باتری لیتیومی 21700 چگونه شارژ می شود ؟ 

روش شارژCC-CV: این مخفف Constant Current - Constant Voltage  است.

 این باتری ها می بایست توسط شارژرهایی که مخصوص باتری های لیتیومی است شارژ شود. انتخاب ولتاژ شارژ بستگی به تعداد سلول های سری بکار رفته در باتری پک می باشد. ولتاژ شارژ کامل باتری لیتیومی یون، 4.2 ولت می باشد بنابراین اگر فقط از یک ردیف استفاده می شود شارژر باید 4.2 ولت باشد. برای انتخاب جریان شارژ می بایست به میزان شارژ دائم باتری دقت شود.

1) مرحله اول_ شارژ با جریان ثابت (CC)

جریان ثابت وارد باتری می شود، ولتاژ باتری کم کم بالا میرود این مرحله تا رسیدن ولتاژ به 4.20 ولت ادامه می یابد

2) مرحله دوم_ شارژ با ولتاژ ثابت (CV)

ولتاژ ثابت روی 4.20V نگه داشته می شود جریان ورودی به باتری به تدریج کاهش می یابد. وقتی جریان به حدود 0.05C رسید، شارژ پایان می یابد. 

پیشنهاد می شود با جریان متوسط شارژ شود تا باعث افزایش دمای باتری و افت کیفیت آن نشود.

❗ نکته درخصوص شارژر باتری لیتیومی:

باید توجه داشت، حداکثر 30 درصد ظرفیت کل شارژر باتری لیتیومی به پک باتری منتقل شود تا از آسیب دیدن باتری ها جلوگیری شود. مدار محافظ جریان که در شارژرها با تئوری آی سی های مجتمع سوئیچینگ تعبیه شده، سبب می شود که از اعمال جریان ناگهانی در اثر دشارژ بودن باتری جلوگیری به عمل آید.

💡چرا از باتری لیتیوم 21700 استفاده کنیم؟

باتری لیتیوم 21700 ترکیبی از قدرت، ظرفیت بالا و طراحی جمع و جور است که در اکثر پروژه های الکترونیکی و صنعتی کاربرد دارد. با این حال، استفاده صحیح و رعایت نکات ایمنی برای حفظ طول عمر و جلوگیری از خطرات احتمالی آن ضروری است. شناخت دقیق عملکرد و ویژگی های این نوع باتری به شما کمک می کند تا انتخابی مطمئن تر و بهینه تر داشته باشید.