باتری لیتیوم یون 2600 میلی آمپر مدل 18650

باتری لیتیوم یون 2600 میلی‌آمپر ساعتی (mAh) یک باتری قابل شارژ است که از فناوری لیتیوم یون (Li-ion) استفاده می‌کند و ظرفیت نامی آن 2600 میلی‌آمپر ساعت است. این بدان معناست که می‌تواند 2600 میلی‌آمپر جریان را به مدت یک ساعت یا معادل آن (مثلاً 260 میلی‌آمپر به مدت 10 ساعت) تأمین کند. این باتری معمولاً به شکل سلول استوانه‌ای 18650 عرضه می‌شود و به دلیل ظرفیت مناسب، اندازه استاندارد، و عملکرد بالا در بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی و پروژه‌ها استفاده می‌شود.

ویژگی‌های کلیدی:

• شیمی باتری: لیتیوم یون (Li-ion)
• ظرفیت نامی: 2600 میلی‌آمپر ساعت
• ولتاژ نامی: 3.7 ولت (کاملاً شارژ شده: ~4.2 ولت، کاملاً دشارژ: ~2.5-3 ولت)
• قابلیت شارژ: قابل شارژ تا چند صد چرخه (معمولاً 300-500 چرخه با حفظ 80% ظرفیت)
• وزن: حدود 40-50 گرم (بسته به مدل)
• ابعاد: معمولاً 18 میلی‌متر قطر و 65 میلی‌متر طول (برای نوع 18650)

ساختار باتری لیتیوم یون

باتری‌های لیتیوم یون، از جمله نوع 2600 میلی‌آمپر، از اجزای زیر تشکیل شده‌اند:

1. کاتد (الکترود مثبت):
   • معمولاً از موادی مانند اکسید کبالت لیتیوم (LiCoO₂)، اکسید منگنز لیتیوم (LiMn₂O₄)، یا فسفات آهن لیتیوم (LiFePO₄) ساخته می‌شود.
   • در باتری‌های 18650 با ظرفیت 2600 میلی‌آمپر، کاتد معمولاً LiCoO₂ یا ترکیبات مشابه (مانند NMC – نیکل منگنز کبالت) است که چگالی انرژی بالایی ارائه می‌دهد.
2. آند (الکترود منفی):
   • معمولاً از گرافیت یا کربن تشکیل شده است که یون‌های لیتیوم را در خود ذخیره می‌کند.
   • در هنگام دشارژ، یون‌های لیتیوم از آند به کاتد حرکت می‌کنند.
3. الکترولیت:
   • یک مایع یا ژل (معمولاً نمک‌های لیتیوم مانند LiPF₆ در حلال‌های آلی) که امکان حرکت یون‌های لیتیوم بین کاتد و آند را فراهم می‌کند.
4. جداکننده (Separator):
   • یک لایه نازک پلیمری (مانند پلی‌اتیلن یا پلی‌پروپیلن) که از تماس مستقیم کاتد و آند جلوگیری می‌کند، اما به یون‌ها اجازه عبور می‌دهد.
5. پوسته خارجی:
   • در باتری‌های 18650، پوسته معمولاً استوانه‌ای و فلزی (فولاد یا آلومینیوم) است که اجزای داخلی را محافظت می‌کند.
   • برخی مدل‌ها دارای مدار محافظ (PCM – Protection Circuit Module) برای جلوگیری از شارژ بیش از حد، دشارژ عمیق، یا اتصال کوتاه هستند.
6. مکانیزم عملکرد:
   • در هنگام شارژ، یون‌های لیتیوم از کاتد به آند حرکت می‌کنند و انرژی الکتریکی در باتری ذخیره می‌شود.
   • در هنگام دشارژ، یون‌های لیتیوم به کاتد بازمی‌گردند و انرژی الکتریکی تولید می‌شود.

نوع 18650 چیست و چه مدل‌های دیگری وجود دارد؟

نوع 18650 به یک استاندارد ابعادی برای باتری‌های لیتیوم یون استوانه‌ای اشاره دارد:

• ابعاد: 18 میلی‌متر قطر و 65 میلی‌متر طول
• ویژگی‌ها: این باتری‌ها به دلیل استاندارد بودن، در دستگاه‌های مختلف (از لپ‌تاپ تا خودروهای برقی) استفاده می‌شوند. ظرفیت آن‌ها معمولاً بین 1800 تا 3500 میلی‌آمپر ساعت است، و 2600 میلی‌آمپر یک ظرفیت رایج و متعادل است.
• مزایا: اندازه استاندارد، چگالی انرژی بالا، و تولید انبوه که هزینه را کاهش می‌دهد.
• معایب: نیاز به شارژر مناسب و مدار محافظ برای ایمنی.

مدل‌های دیگر باتری‌های لیتیوم یون:

باتری‌های لیتیوم یون در اشکال و اندازه‌های مختلفی تولید می‌شوند که برخی از رایج‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:

1. سلول‌های استوانه‌ای دیگر:
   • 14500: مشابه باتری AA (14 میلی‌متر قطر، 50 میلی‌متر طول)، ظرفیت ~600-1000 میلی‌آمپر ساعت
   • 21700: بزرگ‌تر از 18650 (21 میلی‌متر قطر، 70 میلی‌متر طول)، ظرفیت ~3000-5000 میلی‌آمپر ساعت (مثلاً در خودروهای تسلا)
   • 26650: بزرگ‌تر (26 میلی‌متر قطر، 65 میلی‌متر طول)، ظرفیت ~4000-6000 میلی‌آمپر ساعت
2. سلول‌های منشوری (Prismatic):
   • شکل مستطیلی یا مکعبی، مناسب برای دستگاه‌های باریک مانند گوشی‌های هوشمند.
   • مثال: باتری‌های استفاده‌شده در گوشی‌های سامسونگ یا آیفون.
3. سلول‌های پاکت (Pouch):
   • شکل نرم و انعطاف‌پذیر، بدون پوسته سخت، مناسب برای دستگاه‌های سبک و نازک.
   • مثال: باتری‌های استفاده‌شده در تبلت‌ها یا برخی پهپادها.
4. باتری‌های پلیمری لیتیوم (Li-Po):
   • مشابه لیتیوم یون، اما با الکترولیت ژلی و بسته‌بندی نرم‌تر.
   • مثال: باتری‌های استفاده‌شده در پهپادها و RCها، با ظرفیت‌های متنوع (500-10000 میلی‌آمپر ساعت).

تفاوت 18650 با مدل‌های دیگر:

• 18650 به دلیل استاندارد بودن، در دستگاه‌های متعددی استفاده می‌شود و تعویض آن آسان است.
• مدل‌های 21700 و 26650 ظرفیت بالاتری دارند، اما بزرگ‌ترند و کمتر استاندارد هستند.
• باتری‌های منشوری و پاکت برای طراحی‌های خاص (مانند گوشی‌ها) مناسب‌ترند، اما انعطاف‌پذیری کمتری دارند.

کاربردهای باتری لیتیوم یون 2600 میلی‌آمپر (18650)

باتری‌های لیتیوم یون 18650 با ظرفیت 2600 میلی‌آمپر به دلیل چگالی انرژی بالا، قابلیت شارژ، و اندازه استاندارد در کاربردهای متنوعی استفاده می‌شوند:

1. الکترونیک مصرفی:
   • لپ‌تاپ‌ها: در پک‌های باتری لپ‌تاپ (چندین 18650 در کنار هم).
   • پاوربانک‌ها: برای شارژ گوشی‌ها و دستگاه‌های قابل حمل.
   • چراغ‌قوه‌ها: به دلیل ولتاژ و ظرفیت مناسب برای چراغ‌قوه‌های LED پرنور.
2. پروژه‌های DIY و آردوینو:
   • تغذیه پروژه‌های الکترونیکی با آردوینو یا STM32 (مانند STM32F103VET6 یا STM32F407VGT6) در کنار سنسورهایی مانند MQ-9 یا MPXV7002DP.
   • مثال: ساخت ربات یا سیستم IoT با ماژول بلوتوث HC-05.
3. خودروهای برقی و دوچرخه‌های برقی:
   • در پک‌های باتری بزرگ‌تر (ترکیب چندین 18650) برای تأمین انرژی موتورهای الکتریکی.
4. پهپادها و دستگاه‌های RC:
   • برای تأمین انرژی موتورها و سیستم‌های کنترلی در پهپادها.
5. دستگاه‌های پزشکی قابل حمل:
   • در تجهیزات پزشکی مانند ونتیلاتورهای قابل حمل یا دستگاه‌های مانیتورینگ (با سنسورهایی مانند MPXV7002DP).
6. سیستم‌های ذخیره انرژی:
   • در سیستم‌های خورشیدی یا UPSهای کوچک برای ذخیره انرژی.
7. ابزارهای برقی:
   • در دریل‌ها، اره‌های برقی، و ابزارهای شارژی.

مثال خاص:

• در یک پروژه آردوینو که شامل سنسور رطوبت HIH-4000، سنسور گاز MQ-9، و ماژول بلوتوث HC-05 باشد، باتری 18650 با ظرفیت 2600 میلی‌آمپر می‌تواند برای تغذیه کل سیستم استفاده شود. این باتری با یک ماژول شارژر/دشارژر (مانند TP4056) و رگولاتور ولتاژ (مانند LM7805) برای تأمین ولتاژ 5V پایدار مناسب است.

مزایا و معایب باتری 18650 (2600 میلی‌آمپر)

مزایا:

• ظرفیت مناسب و چگالی انرژی بالا
• قابلیت شارژ مجدد (300-500 چرخه)
• استاندارد بودن (سازگار با دستگاه‌های متعدد)
• قیمت نسبتاً اقتصادی

معایب:

• نیاز به مدار محافظ برای جلوگیری از شارژ/دشارژ بیش از حد
• حساسیت به دما و شرایط شارژ نامناسب
• خطر آتش‌سوزی در صورت استفاده نادرست
• ظرفیت محدودتر در مقایسه با مدل‌های جدیدتر مانند 21700

جمع‌بندی

باتری لیتیوم یون 2600 میلی‌آمپر (معمولاً نوع 18650) یک باتری قابل شارژ با ولتاژ 3.7V و ظرفیت مناسب است که از ساختار خازنی با کاتد (LiCoO₂ یا NMC)، آند (گرافیت)، الکترولیت، و جداکننده تشکیل شده است. نوع 18650 یک استاندارد استوانه‌ای با ابعاد 18×65 میلی‌متر است و مدل‌های دیگر مانند 21700، 26650، منشوری، و پاکت نیز وجود دارند. این باتری‌ها در لپ‌تاپ‌ها، پاوربانک‌ها، پروژه‌های DIY، رباتیک، و دستگاه‌های پزشکی کاربرد دارند و به دلیل استاندارد بودن و ظرفیت مناسب، انتخابی عالی برای پروژه‌های الکترونیکی با میکروکنترلرهایی مانند STM32F103VET6 یا ماژول‌هایی مانند HC-05 هستند.