🔋باتری لیتیوم 21700 جریان 5000 میلی آمپر دارای نیکل Z اتصال سری:

در عصر فناوری‌های نوین، باتری‌های لیتیوم-یون به عنوان یکی از اصلی‌ترین منابع تأمین انرژی در دستگاه‌های قابل‌حمل و صنعتی شناخته می‌شوند. شرکت Samsung SDI با عرضه‌ی سلول مدل INR21700-50S توانسته است یکی از قوی‌ترین و بادوام‌ترین سلول‌های خود را به بازار ارائه دهد؛ این باتری مخصوص ابزارهای پرقدرت طراحی شده و با ظرفیت بالا، قابلیت‌های چشم‌گیری را به همراه دارد. 

⚙️عملکرد و ویژگی‌ها:

بهره‌وری بالا در جریان‌های بالا: این سلول توانایی دشارژ تا 45 آمپر را دارد که مناسب برای ابزارهای قدرت‌بالا مانند ابزارهای صنعتی، دریل‌های شارژی و تجهیزات رباتیکی است.

پایداری حرارتی بالا: عملکرد قابل‌قبول تا دمای 80 درجه سانتی‌گراد (با کنترل حرارت داخلی).

تطبیق‌پذیری دمایی: شارژ از 0 تا 60 درجه، دشارژ از -20 تا 80 درجه سانتی‌گراد.

ظرفیت بازیابی بالا: پس از 30 روز ذخیره‌سازی در 60 درجه، حداقل 90٪ ظرفیت بازیابی می‌شود (4320mAh).

طول عمر مناسب: حفظ 60٪ ظرفیت اولیه پس از صدها چرخه شارژ/دشارژ.

🔌کاربردها:

باتری Samsung INR21700-50S به دلیل ظرفیت بالا و توان تخلیه مناسب، برای موارد زیر ایده‌آل است:

1. دوچرخه‌هاو اسکوترهای برقی
2. ابزارهای برقی صنعتی
3. تجهیزات پزشکی قابل حمل
4. سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی

👍مزایا

• ظرفیت بالا (5Ah) مناسب برای کاربردهای صنعتی
• جریان تخلیه بالا (تا 45A) برای ابزارهایی با مصرف زیاد
• طراحی جمع‌وجور با وزن نسبتاً پایین
• پایداری حرارتی و عملکرد در دماهای بالا
• امنیت بالا در برابر خطرات فیزیکی و الکتریکی (با رعایت دستورالعمل‌ها)
• قابلیت استفاده در شرایط سخت مانند دمای منفی یا رطوبت بالا

🚫محدودیت ها

• نیاز به کنترل دقیق حرارت در جریان‌های بالا
• کاهش ظرفیت بعد از 100 یا 250 چرخه استفاده‌ی سنگین
• امکان خرابی در صورت عدم رعایت شرایط نگهداری (مانند دمای بالا یا رطوبت زیاد)
• قیمت نسبتاً بالاتر نسبت به باتری‌های ضعیف‌تر ولی رایج‌تر
• غیرمجاز برای استفاده در دستگاه‌های مصرف‌کننده مانند سیگارهای الکترونیکی (Vape)

🛡️نکات ایمنی

1. هرگز سلول را معکوس شارژ نکنید.
2. از شارژ در دمای خارج از بازه مجاز (0 تا 60 درجه) پرهیز شود.
3. در صورت وجود خراش، ترک یا بوی نامتعارف، باتری باید تعویض شود.
4. در برابر اتصال کوتاه، ضربه فیزیکی، حرارت یا آتش، مقاوم نیست و می‌تواند خطرناک شود.
5. نگهداری بیش از یک سال بدون استفاده توصیه نمی‌شود مگر در شرایط دمایی پایین و ولتاژ ذخیره‌سازی مناسب.
6. اتصال مستقیم به شارژر یا سیستم بدون مدارهای حفاظتی ممنوع است.
7. به هیچ عنوان سلول را باز، سوراخ یا در مایکروویو قرار ندهید.

❗نکات کاربردی و نگهداری

• باتری باید در ولتاژ 3.44 تا 3.49 ولت در زمان حمل و نگهداری ذخیره شود.
• در صورت استفاده در پک‌های باتری، باید فاصله‌ای حداقل 1 میلی‌متر بین سلول‌ها در نظر گرفته شود.
• برای شارژ اولیه، ولتاژ زیر 3 ولت باید با جریان پایین شارژ شود (0.1 ~ 0.5C).
• برای مصارف حرفه‌ای مانند ابزارآلات صنعتی، دو سیستم حفاظتی همزمان (مانند PTC و PCM) توصیه می‌شود.

📦چرا پک باتری می‌سازیم؟

سلول به واحد باتری منفرد گفته می‌شود، که تنها توانایی تامین ولتاژ و جریان محدود دارد. در حالی که پک باتری مجموعه‌ای از چندین سلول است که به صورت سری یا موازی به هم متصل شده‌اند. اما اکثر دستگاه‌ها و سیستم‌ها به ولتاژ و جریان بیشتری نیاز دارند. به همین دلیل چند سلول را به صورت سری و موازی به هم متصل می‌کنند تا پک باتری بسازند. پک باتری معمولاً در دستگاه‌های بزرگ‌تر و پرمصرف مثل خودروهای برقی یا سیستم‌های ذخیره انرژی خورشیدی استفاده می‌شود.

• اتصال سری: سلول‌ها سر به سر به هم متصل می‌شوند تا ولتاژ کل افزایش یابد. ولی ظرفیت همان ظرفیت یک سلول باقی می‌ماند.برای مثال، دو سلول ۳.۷ ولتی 21700 در سری، یک پک ۷.۴ ولتی می‌سازند.
• اتصال موازی: سلول‌ها کنار هم وصل می‌شوند تا ظرفیت کل (mAh) افزایش یابد. ولی ولتاژ همان ولتاژ یک سلول باقی می‌ماند.این روش انرژی کل ذخیره شده را بدون تغییر ولتاژ افزایش می‌دهد.
• ترکیب سری-موازی: رایج‌ترین روش است که سلول‌ها هم در سری و هم موازی چیده می‌شوند تا ولتاژ و ظرفیت مورد نظر حاصل شود.

🔩باتری لیتیوم با جوش نیکل / نیکل Z

نیکل Z یعنی نواری به شکل Z روی سر مثبت و منفی باتری با جوش نقطه‌ای متصل شده.

مزیت: آماده برای پک‌سازی هستند و نیازی به لحیم‌کاری مستقیم روی باتری نیست.

کاربرد در پک‌های چند سلولی، دوچرخه برقی، ابزار شارژی و باتری‌های صنعتی.

🛠️جوش نیکل در ساخت پک باتری 

وقتی چند سلول باتری (مثل 18650 یا 21700) را به هم وصل می‌کنیم، باید بین ترمینال‌های مثبت و منفی آن‌ها اتصال الکتریکی برقرار شود. برای این کار معمولا از نوارهای نیکل (Nickel strips) استفاده می‌شود که بین سلول‌ها قرار می‌گیرند و با روش جوش مقاومتی (Spot welding) به باتری‌ها متصل می‌شوند. 

در مواقعی که استفاده از جا باتری ممکن نیست و یا اتصال تعداد با باتری کمتری مدنظر باشد، باتری های جوش خورده با نوار نیکل (آماده ی پک سازی) بسیار کاربردی می باشد.

همچنین باتوجه به اینکه سرباتری قابل لحیم کاری نمی باشد این باتری گزینه بسیار مناسبی می باشد اما هنگام لحیم کاری باید توجه داشت: 1- از هویه باکیفیت (توان بالا) استفاده شود 2- از سیم لحیم مرغوب استفاده شود 3- جنس نوار نیکل عالی باشد و تحمل حرارت را داشته باشد. در غیر اینصورت باتری آسیب می بیند.

❓چرا جوش نیکل بهتر است؟

1) جلوگیری از آسیب دیدن باتری

• جوش مقاومتی نوار نیکل بدون حرارت زیاد انجام می‌شود و فقط محل اتصال گرم می‌شود. این باعث می‌شود که سلول‌های باتری آسیبی نبینند.
• اگر بخواهیم مستقیماً با لحیم‌کاری سیم به باتری وصل کنیم، حرارت بالا به بدنه و ساختار داخلی باتری آسیب می‌زند و ممکن است باعث کاهش عمر یا حتی خطر انفجار شود.

2) اتصال الکتریکی مطمئن و پایدار

• نوار نیکل رسانایی الکتریکی خوبی دارد و اتصال بین سلول‌ها را محکم و با مقاومت پایین برقرار می‌کند.
• جوش مقاومتی باعث می‌شود نوار نیکل به خوبی و محکم به ترمینال باتری بچسبد و از شل شدن یا قطعی اتصال جلوگیری کند.

3) ایمنی بیشتر

• چون حرارت کنترل شده است، خطر آسیب دیدن سلول، اتصال کوتاه و آتش‌سوزی بسیار کاهش می‌یابد.
• اتصالات قوی و مطمئن از بروز مشکلات ناشی از تماس‌های ضعیف جلوگیری می‌کنند که می‌توانند خطرناک باشند.

4) وزن کمتر و فضای کمتر اشغال شده

• نوارهای نیکل نازک و سبک هستند و نسبت به کابل‌های ضخیم یا سیم‌های لحیم شده فضای کمتری اشغال می‌کنند که باعث جمع‌وجورتر شدن پک می‌شود.

5) فرایند سریع و مقرون به صرفه

• جوش مقاومتی با نوار نیکل سریع‌تر و راحت‌تر از لحیم‌کاری است و در تولید انبوه، کارایی بالایی دارد.

👍تفاوت جوش نیکل و لحیم کاری مستقیم به باتری

🔗اتصال سری باتری چیست؟

اتصال سری (Series Connection) به روشی گفته می‌شود که در آن سر مثبت یک باتری به سر منفی باتری بعدی متصل می‌شود. (ترتیب باتری‌ها به‌صورت زیگ‌زاگ (شکلZ) برای بهینه‌سازی فضا) در این حالت، ولتاژ مجموع باتری‌ها افزایش می‌یابد اما ظرفیت (mAh) ثابت باقی می‌ماند.

مثال:

اگر 4 باتری 1.5 ولت با ظرفیت 1000 میلی‌آمپر را به‌صورت سری وصل کنیم، خروجی نهایی 6 ولت با همان ظرفیت 1000mAh  خواهد بود.

در این نوع اتصال خروجی از منفی باتری اول و مثبت باتری آخر گرفته می‌شود

📈نتیجه اتصال سری

• افزایش ولتاژ خروجی: مثلاً 4 سلول 3.6V سری = 14.4V
• ظرفیت ثابت: اگر هر سلول 3500mAh باشد، مجموع هنوز3500mAh است.
• بالانس ولتاژ مهم است: در پک‌های سری حتماً باید از مدار BMS برای جلوگیری از شارژ/دشارژ غیریکسان استفاده شود.
• مناسب برای تجهیزات با ولتاژ بالا: مثل دریل،اسکوتر، باتری 48 ولت، UPS و دوچرخه برقی.

⁉️چرا از اتصال سری استفاده می‌کنیم؟

⦁ برای تأمین ولتاژ بالاتر در پروژه‌ها و دستگاه‌هایی که با یک سلول 3.6 ولت کار نمی‌کنند.

مثال‌ها:

باتری 48V برای دوچرخه برقی = 13 سلول سری

باتری 7.4V برای مودم یا گجت‌ها = 2 سلول سری

⦁ همچنین در تجهیزات صنعتی، افزایش ولتاژ باعث کاهش جریان موردنیاز می‌شود (کاهش تلفات توان).

📌نکات مهم در اتصال سری

• همه باتری‌ها باید ظرفیت و ولتاژ یکسانی داشته باشند.
• قبل از اتصال، ولتاژ باتری‌ها را با ولت‌مترچک کن.
• در پک‌های سری وجود مدار محافظ برای کنترل شارژ، دشارژ و جلوگیری از اتصال کوتاه ضروری است.
• در این حالت، شارژر باید با ولتاژ نهایی مجموعه سازگار باشه.

📚جمع‌بندی

سلول SAMSUNG INR21700-50S یکی از قدرتمندترین گزینه‌های موجود در بازار برای کاربردهای صنعتی و حرفه‌ای است. با ظرفیت بالا، توانایی دشارژ در جریان‌های بسیار بالا، طول عمر قابل‌قبول و طراحی مقاوم، این باتری انتخابی عالی برای ابزارهایی است که نیاز به عملکرد پایدار و مطمئن دارند. البته برای بهره‌برداری بهینه و ایمن، رعایت دستورالعمل‌ها و استفاده از تجهیزات محافظتی ضروری است. به‌طور کلی، این سلول گزینه‌ای پیشرفته برای مهندسان، سازندگان تجهیزات صنعتی و سیستم‌های باتری‌پک با عملکرد بالا محسوب می‌شود.