باتری‌های ۲۱۷۰۰ در مقابل ۱۸۶۵۰: تفاوت چیست؟

وقتی به گجت‌های قابل شارژ مانند چراغ قوه، باتری لپ‌تاپ و حتی یک ماشین الکتریکی فکر می‌کنید، معمولاً به باتری‌های خاصی در داخل خود وابسته هستند. این باتری‌ها اغلب لیتیوم-یونی هستند. آن‌ها در شکل‌ها و اندازه‌های مختلفی عرضه می‌شوند. برای مدت طولانی، یک اندازه واقعاً رایج بود: ۱۸۶۵۰. با این حال، اخیراً، اندازه دیگری بسیار محبوب شده است، به خصوص در دستگاه‌ها و وسایل نقلیه جدیدتر: ۲۱۷۰۰. 

می‌بینید، اندازه و نوع سلول باتری مورد استفاده در داخل یک دستگاه، انتخاب‌های طراحی واقعاً مهمی هستند. این امر بر موارد زیر تأثیر می‌گذارد:

۱. قدرت دستگاه چقدر است؟

۲. چه مدت اجرا می‌شود؟

۳. و چقدر بزرگ یا سنگین است؟

به عبارت ساده، انتخاب سلول باتری مناسب بسیار مهم است. این نکته برای هر کسی که قطعات الکترونیکی می‌سازد و استفاده می‌کند، مهم است.

بیایید از جایی شروع کنیم و سلول‌های باتری ۱۸۶۵۰ و ۲۱۷۰۰ را با هم مقایسه کنیم تا ببینیم چه چیزهایی متفاوت است و چرا از هر دو استفاده می‌شود.

باتری‌های ۱۸۶۵۰ و ۲۱۷۰۰ چیستند؟

اول از همه، این اعداد به چه معناست؟ آنها فقط کدهای تصادفی نیستند. مهندسان می‌دانند که در واقع این یک روش ساده برای گفتن اندازه سلول باتری است.

18650

 این نام به ابعاد تقسیم می‌شود. 

•  عدد ۱۸ به این معنی است که قطر باتری ۱۸ میلی‌متر (mm) است. 

•  ۶۵ به این معنی است که باتری ۶۵ میلی‌متر (میلی‌متر) طول دارد. 

•  عدد ۰ در انتها معمولاً به این معنی است که شکل باتری استوانه‌ای است. 

بنابراین، یک باتری ۱۸۶۵۰ یک استوانه با قطر ۱۸ میلی‌متر و ارتفاع ۶۵ میلی‌متر است. برای سال‌های متمادی، این استاندارد برای سلول‌های قابل شارژ با انرژی بالا بود. می‌دانید، در همه چیز از لپ‌تاپ‌ها گرفته تا بسیاری از دوچرخه‌های برقی اولیه استفاده شده است. 

21700

 این هم از همین الگو پیروی می‌کند.

•  عدد ۱۸ به این معنی است که قطر باتری ۱۸ میلی‌متر (mm) است. 

•  ۶۵ به این معنی است که باتری ۶۵ میلی‌متر (میلی‌متر) طول دارد.

•  عدد ۰ دوباره به معنی استوانه‌ای بودن آن است. 

بنابراین، یک باتری ۲۱۷۰۰ یک استوانه با قطر ۲۱ میلی‌متر و ارتفاع ۷۰ میلی‌متر است. اساساً کمی ضخیم‌تر و کمی بلندتر از یک باتری ۱۸۶۵۰ است. 

قطعاً، 21700 از نظر فیزیکی بزرگتر از 18650 است. این تفاوت در اندازه، حتی اگر کوچک به نظر برسد، تأثیر زیادی بر عملکرد دارد.

درباره PCBasic

زمان در پروژه‌های شما حکم پول را دارد – و PCBasic آن را دریافت می کند. PCاساسی هست یک شرکت مونتاژ PCB که هر بار نتایج سریع و بی‌نقصی ارائه می‌دهد. خدمات جامع ما خدمات مونتاژ PCB شامل پشتیبانی مهندسی متخصص در هر مرحله، تضمین کیفیت برتر در هر تخته. به عنوان یک پیشرو سازنده مونتاژ PCB, ما یک راهکار جامع ارائه می‌دهیم که زنجیره تأمین شما را ساده می‌کند. با تیم پیشرفته ما همکاری کنید کارخانه نمونه اولیه PCB برای تحویل سریع و نتایج عالی که می‌توانید به آنها اعتماد کنید.

تفاوت‌های کلیدی: اندازه، ظرفیت، قدرت و موارد دیگر

مقایسه این دو اندازه نشان می‌دهد که چرا تولیدکنندگان یکی را به دیگری ترجیح می‌دهند. این نکته با نگاهی به مشخصات قابل توجه است.

1.    اندازه و ابعاد

همانطور که گفتیم، مدل ۲۱۷۰۰، ۳ میلی‌متر پهن‌تر و ۵ میلی‌متر بلندتر از مدل ۱۸۶۵۰ است. اگرچه این تفاوت‌ها کوچک هستند، اما به این معنی است که دستگاهی که برای یکی طراحی شده است، نمی‌تواند بدون تغییر نگهدارنده باتری و طرح داخلی، برای دیگری مناسب باشد. آنها فقط به دلیل شباهت ظاهری قابل تعویض نیستند. می‌توان گفت که این رایج‌ترین "اشتباهی" است که مبتدیان ممکن است تصور کنند می‌توانند آنها را عوض کنند، اما نگران نباشید، این یک مشکل ساده در اندازه فیزیکی است.

2.    ظرفیت (چه مقدار انرژی ذخیره می‌کنند)

 این یک تفاوت عمده است. از آنجا که باتری ۲۱۷۰۰ بزرگتر است، حجم داخلی بیشتری دارد. این فضای اضافی به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا مواد فعال بیشتری را درون سلول که انرژی را ذخیره می‌کند، قرار دهند. خواهید دید که سلول‌های معمولی ۱۸۶۵۰ ظرفیتی از حدود ۲۰۰۰ میلی‌آمپر ساعت تا ۳۵۰۰ میلی‌آمپر ساعت دارند (میلی‌آمپر ساعت مخفف میلی‌آمپر ساعت، واحد ظرفیت شارژ است). در مقابل، سلول‌های ۲۱۷۰۰ اغلب از ۳۰۰۰ میلی‌آمپر ساعت تا ۵۰۰۰ میلی‌آمپر ساعت یا حتی بالاتر متغیر هستند. این نکته مهم است: یک سلول ۲۱۷۰۰ معمولاً می‌تواند انرژی بسیار بیشتری نسبت به یک سلول ۱۸۶۵۰ ذخیره کند. 

3.    توان خروجی (میزان جریانی که می‌توانند ارائه دهند)

 اندازه بزرگتر باتری ۲۱۷۰۰ به توان خروجی نیز کمک می‌کند. قطعات داخلی که جریان را حمل می‌کنند بزرگتر هستند و طراحی سلول اغلب می‌تواند نرخ تخلیه بالاتری را تحمل کند. این بدان معناست که یک سلول ۲۱۷۰۰ اغلب می‌تواند در صورت نیاز، توان بیشتری را برای دستگاه فراهم کند، مانند زمانی که یک ابزار برقی سخت کار می‌کند یا یک ماشین الکتریکی به سرعت شتاب می‌گیرد. همزمان، اغلب می‌تواند ولتاژ بالاتری را در زیر بار در مقایسه با یک باتری مشابه ۱۸۶۵۰ حفظ کند. آزمایش بنچمارک این مزیت توان را در کاربردهای دشوار نشان می‌دهد.

4.    تراکم انرژی

 این مربوط به میزان انرژی ذخیره شده در واحد حجم یا وزن است. از آنجا که باتری ۲۱۷۰۰ بزرگتر است، نسبت بهتری از مواد فعال به مواد بسته‌بندی (پوشش فلزی، ویژگی‌های ایمنی و غیره) دارد. این بدان معناست که به طور کلی، باتری‌های ۲۱۷۰۰ می‌توانند به راندمان بالاتری دست یابند. تراکم انرژی (انرژی به ازای هر حجم یا به ازای هر وزن) نسبت به سلول‌های ۱۸۶۵۰. شما تقریباً با همان مقدار مواد و سربار بسته‌بندی به ازای هر سلول، انرژی بیشتری دریافت می‌کنید. هنگام طراحی دستگاه‌های قابل حمل سبک و بادوام یا خودروهای برقی، همه چیز اهمیت دارد. 

5.    هزینه

به ازای هر سلول، یک باتری ۲۱۷۰۰ اغلب کمی گران‌تر از یک باتری ۱۸۶۵۰ است. با این حال، از آنجا که یک باتری ۲۱۷۰۰ می‌تواند از نظر انرژی کل، جایگزین ۱.۵ یا ۲ سلول کوچک‌تر ۱۸۶۵۰ شود، هزینه به ازای هر وات ساعت (Wh) در برخی موارد، انرژی ذخیره شده برای سلول‌های ۲۱۷۰۰ ممکن است کمتر باشد. 

چرا ۲۱۷۰۰ ظهور کرد؟

توسعه و پذیرش گسترده باتری‌های سایز ۲۱۷۰۰ صرفاً به این دلیل اتفاق نیفتاد که کسی سایز جدیدی می‌خواست. این امر تا حد زیادی ناشی از نیازهای فناوری‌های جدید، به ویژه خودروهای برقی (EV) بود. شرکت‌هایی که خودروهای برقی می‌ساختند، برای افزایش برد و عملکرد بهتر خودروها، به انرژی و توان بیشتری از باتری‌های خود نیاز داشتند.

استفاده از سلول‌های ۱۸۶۵۰ به معنای ساخت باتری‌های بسیار بزرگ با هزاران سلول بود. با تغییر به یک سلول کمی بزرگتر مانند ۲۱۷۰۰، که انرژی بیشتری در هر سلول نگه می‌دارد و قدرت بالاتری ارائه می‌دهد، آنها می‌توانند باتری‌هایی با ... بسازند. کمتر سلول‌ها برای دریافت یکسان یا بیش انرژی و توان کل.

سلول‌های کمتر به معنای سیم‌کشی ساده‌تر، اتصالات کمتر و احتمالاً تولید و مدیریت حرارتی آسان‌تر برای کل مجموعه باتری است. این امر به طراحان اجازه داد تا فراتر از چارچوب استاندارد ۱۸۶۵۰ فکر کنند و امکانات جدیدی را برای طراحی و عملکرد مجموعه باتری فراهم کنند. تلاش برای برد بیشتر و شارژ سریع‌تر در خودروهای برقی، دلیل اصلی و مهمی برای حرکت به سمت قالب‌های بزرگ‌تری مانند ۲۱۷۰۰ بود.

کاربردها: کجا استفاده می شوند؟

شما باتری‌های ۱۸۶۵۰ و ۲۱۷۰۰ را خواهید دید که طیف وسیعی از دستگاه‌ها را تغذیه می‌کنند.

18650

هنوز هم به طور گسترده در مواردی مانند باتری‌های لپ‌تاپ (هرچند در مدل‌های جدیدتر و شیک‌تر کمتر رایج است)، پاوربانک‌ها، بسیاری از چراغ‌قوه‌های LED، پنکه‌های قابل حمل، دستگاه‌های ویپ و مدل‌های قدیمی‌تر خودروهای برقی استفاده می‌شود. این یک فناوری بالغ با طیف گسترده‌ای از تأمین‌کنندگان است. شرکت‌های PCB و PCBA در حال طراحی محصولاتی هستند که به توان و انرژی متوسطی نیاز دارند و مدت‌هاست از 18650 استفاده می‌کنند. 

21700

 به طور فزاینده‌ای در وسایل نقلیه الکتریکی جدیدتر (تسلا از اولین استفاده‌کنندگان در مقیاس بزرگ بود)، ابزارهای برقی بی‌سیم پرقدرت، چراغ‌قوه‌های LED جدیدتر و قدرتمندتر، برخی از دوچرخه‌های برقی و سیستم‌های ذخیره انرژی خانگی یافت می‌شوند. آن‌ها در حال طراحی به صورت نمونه‌های اولیه جدید برای دستگاه‌هایی هستند که به افزایش اضافی انرژی یا توان بدون افزایش زیاد اندازه نیاز دارند. 

مشتریان کاملاً حق دارند که عمر باتری و عملکرد از ویژگی‌های کلیدی هستند. حرکت به سمت ۲۱۷۰۰ در بسیاری از محصولات مستقیماً به تقاضای مشتری برای زمان کارکرد طولانی‌تر و قدرت بیشتر پاسخ می‌دهد. 

سازگاری و طراحی سیستم

خیلی مهم است که به یاد داشته باشید باتری ۲۱۷۰۰ در دستگاهی که برای باتری ۱۸۶۵۰ طراحی شده است، جا نمی‌شود و برعکس. ابعاد فیزیکی آنها متفاوت است. نگهدارنده‌های باتری، پایه‌های شارژ و طرح داخلی دستگاه‌ها به طور خاص برای یک اندازه یا اندازه دیگر ساخته شده‌اند.

وقتی طراحان در حال خلق یک محصول جدید هستند، به توان و انرژی مورد نیاز نگاه می‌کنند. آنها همچنین فضای موجود و هزینه مورد نظر را در نظر می‌گیرند. بر اساس این عوامل، آنها انتخاب می‌کنند که کدام اندازه سلول منطقی‌تر است. به عنوان مثال، یک دستگاه کوچک و نازک ممکن است با سلول‌های کوچک‌تر و کم‌قدرت‌تر یا حتی باتری‌های کیسه‌ای مسطح سازگار باشد.

یک ابزار برقی بزرگ یا یک خودروی برقی، برای ذخیره بیشترین انرژی و توان، به سراغ باتری‌های ۱۸۶۵۰ یا ۲۱۷۰۰ (یا حتی باتری‌های بزرگتر) خواهد رفت. انتخاب اندازه و نوع مناسب باتری، بخش مهمی از طراحی برای قابلیت تولید (DFM) برای محصولات باتری‌خور است. شما باید تعادلی بین عملکرد، اندازه، هزینه و سهولت مونتاژ پیدا کنید.

که بهتر است؟

هیچ کدام از اندازه‌های باتری به طور کلی «بهتر» نیستند. این کاملاً به نیاز شما بستگی دارد.

اگر به کوچکترین دستگاه ممکن و توان/انرژی متوسط نیاز دارید، یک باتری ۱۸۶۵۰ یا حتی باتری‌های کوچکتر ممکن است انتخاب مناسبی باشند. صرفاً به این دلیل که ۲۱۷۰۰ جدیدتر است و انرژی بیشتری را در خود جای می‌دهد، به این معنی نیست که همیشه بهترین گزینه است.

اگر به حداکثر انرژی و قدرت در یک قالب استوانه‌ای نسبتاً جمع و جور نیاز دارید، مدل ۲۱۷۰۰ اغلب برنده می‌شود. این مدل عملکرد بهتری ارائه می‌دهد.

هنگام انتخاب یا مقایسه، بر الزامات کاربرد تمرکز کنید. به مشخصات سلول‌های باتری (ظرفیت، حداکثر جریان تخلیه، ولتاژ، طول عمر) توجه کنید و آنها را با نیازهای دستگاه خود مقایسه کنید. هنگام تحقیق در مورد گزینه‌های مختلف سلول صبور باشید؛ مشخصات حتی در اندازه‌های یکسان نیز می‌توانند متفاوت باشند.

نتیجه

بنابراین نکته اساسی این است که ۱۸۶۵۰ و ۲۱۷۰۰ دو اندازه رایج سلول‌های باتری لیتیوم-یونی هستند. ۲۱۷۰۰ کمی بزرگتر از ۱۸۶۵۰ است. این اندازه بزرگتر به این معنی است که ۲۱۷۰۰ عموماً ظرفیت بالاتری ارائه می‌دهد و می‌تواند قدرت بیشتری را تحویل دهد. ۱۸۶۵۰ها را در بسیاری از گجت‌های قدیمی‌تر و کوچکتر خواهید دید، در حالی که ۲۱۷۰۰ها به طور فزاینده‌ای در کاربردهای پر تقاضا مانند خودروهای برقی و ابزارهای برقی یافت می‌شوند. انتخاب بین آنها شامل ایجاد تعادل بین نیاز به انرژی، قدرت، اندازه و هزینه است.