كل ما تحتاج إلى معرفته عن بطارية 21700

ما هي بطارية 21700؟

بطارية 21700 عبارة عن خلية ليثيوم أيون عالية الأداء اكتسبت انتشارًا واسعًا في مختلف الصناعات نظرًا لكثافة الطاقة العالية وعمرها الأطول واستقرارها الحراري الأفضل. تُستخدم خلية 21700، التي اشتهرت بها شركة Tesla في الأصل، على نطاق واسع في السيارات الكهربائية (EVs) والأدوات الكهربائية والأجهزة الطبية وأنظمة تخزين الطاقة.

أبعاد بطارية 21700 ومواصفاتها

الاسم 21700 مشتق من أبعاده المادية:

• القطر:: 21 مم
• الطول:: 70 مم
• الوزن: حوالي 60-75 جم (يختلف حسب الشركة المصنعة والكيمياء)

معلمات الأداء الرئيسية:

• الجهد الاسمي: 3.6 فولت - 3.7 فولت
  هذا هو متوسط جهد التشغيل المتوسط للبطارية أثناء التفريغ. يوفر مصدر طاقة مستقر للأجهزة وهو أعلى قليلاً من البطارية 18650، مما يسمح بإنتاج طاقة أكبر. يساهم الجهد الاسمي الأعلى في زيادة الكفاءة في توصيل الطاقة.
• السعة: 3000 مللي أمبير - 5000 مللي أمبير
  تحدد السعة مقدار الشحن الذي يمكن للبطارية تخزينه. يمكن لخلايا 21700 ذات السعة الأعلى تشغيل الأجهزة لفترات أطول، مما يجعلها مثالية للتطبيقات عالية الاستنزاف مثل السيارات الكهربائية والأدوات الكهربائية. تعني السعة الأكبر عدد أقل من عمليات تبديل البطارية ووقت تشغيل أطول.
• جهد الشحن: 4.2 فولت (جهد شحن أيون الليثيوم القياسي)
  هذا هو الحد الأقصى للجهد الذي تصل إليه البطارية عند الشحن الكامل. يمكن أن يؤدي الشحن فوق هذا الحد إلى ارتفاع درجة حرارة البطارية وانخفاض عمرها، وهذا هو السبب في أن نظام إدارة البطارية المناسب (BMS) ضروري. يعزز الشحن المستمر ضمن النطاق الموصى به من طول عمر البطارية.
• جهد قطع التفريغ الكهربائي:: 2.5 فولت - 3.0 فولت
  هذا هو الحد الأدنى للجهد قبل اعتبار البطارية مستنفدة. يمكن أن يؤدي التفريغ دون هذا النطاق إلى تلف لا يمكن إصلاحه للبطارية وتقليل عمر دورتها. تساعد المراقبة الصحيحة لمستويات الجهد في الحفاظ على سلامة البطارية.
• تيار التفريغ القياسي: 5 أمبير - 15 أمبير (أعلى للطرز عالية الاستنزاف)
  يحدد تيار التفريغ مقدار الطاقة التي يمكن أن توفرها البطارية في وقت معين. تعد معدلات التفريغ الأعلى ضرورية لتطبيقات مثل الدراجات الكهربائية والطائرات بدون طيار والأدوات الكهربائية. إن ضمان معدل التفريغ المناسب يمنع تراكم الحرارة المفرط ويزيد من استقرار الأداء.
• دورة الحياة: 500 - 1000 دورة (حسب الاستخدام والكيمياء)
  يشير عمر الدورة إلى عدد دورات الشحن والتفريغ الكاملة التي يمكن أن تمر بها البطارية قبل أن تتدهور قدرتها بشكل كبير. يختلف عمر الدورة بناءً على عوامل مثل سرعة الشحن ومعدل التفريغ ودرجة حرارة التشغيل. يمكن أن يؤدي استخدام ممارسات الشحن المناسبة وتجنب التفريغ العميق إلى زيادة عدد الدورات بشكل كبير.

التركيب الكيميائي للبطارية 21700 

تستخدم بطاريات 21700 بطاريات ليثيوم أيون كيميائية مختلفة، بما في ذلك:

• أكسيد الليثيوم والنيكل والمنغنيز والكوبالت والنيكل المنغنيز (LiNiMnCoCo2 أو NMC): توفر توازناً في كثافة الطاقة ومخرجات الطاقة والعمر الافتراضي.
• فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO4 أو LFP): معروف بالسلامة والاستقرار الحراري والعمر الطويل للدورة.
• أكسيد الكوبالت الليثيوم (LiCoOO2 أو LCO): كثافة طاقة أعلى ولكن عمر وأمان أقل.
• أكسيد الليثيوم والنيكل والكوبالت والألومنيوم (LiNiCoAlO2 أو NCA): تُستخدم في التطبيقات عالية الطاقة، مثل السيارات الكهربائية.

21700 مقابل 18650 

غالباً ما تتم مقارنة البطارية 21700 ببطارية بطارية 18650 نظرًا لاستخدامها المتشابه في الإلكترونيات وتخزين الطاقة. فيما يلي مقارنة:

حزم البطاريات 21700

حزمة البطارية 21700 عبارة عن مجموعة من خلايا 21700 متعددة متصلة على التوالي أو بالتوازي لتحقيق الجهد والسعة المطلوبين. 

كيفية تهيئة حزم البطاريات 21700

1. الاتصال المتسلسل (S): يزيد توصيل البطاريات على التوالي من الجهد مع الحفاظ على نفس السعة. على سبيل المثال، إذا تم توصيل ثلاث خلايا 21700 بجهد اسمي 3.7 فولت وسعة 4000 مللي أمبير في الساعة على التوالي (3S)، فسيكون إجمالي جهد العبوة 11.1 فولت (3 × 3.7 فولت) بينما تظل السعة 4000 مللي أمبير في الساعة.
2. التوصيل المتوازي (P): يزيد توصيل البطاريات بالتوازي من السعة مع الحفاظ على نفس الجهد. إذا تم توصيل ثلاث خلايا 21700 بسعة 4000 مللي أمبير في الساعة وبجهد اسمي 3.7 فولت بالتوازي (3P)، فإن السعة الإجمالية للحزمة ستكون 12000 مللي أمبير في الساعة (3 × 4000 مللي أمبير في الساعة) بينما يظل الجهد 3.7 فولت.
3. الجمع بين السلسلة المتوازية المتسلسلة (S-P): لتحقيق جهد أعلى وسعة أعلى، يتم ترتيب البطاريات في مزيج من التوصيلات المتسلسلة والمتوازية. على سبيل المثال، تكوين 3S2P يعني ثلاث خلايا على التوالي (3 × 3.7 فولت = 11.1 فولت) ومجموعتين من هذا القبيل على التوازي (2 × 4000 مللي أمبير = 8000 مللي أمبير).
4. نظام إدارة البطارية (BMS): يتم دمج نظام إدارة البطاريات في حزم البطاريات لموازنة الشحن بين الخلايا، ومنع الشحن الزائد/التفريغ الزائد، وضمان التشغيل الآمن. وهذا أمر بالغ الأهمية لزيادة عمر البطارية وكفاءتها إلى أقصى حد.
5. الإدارة الحرارية: نظرًا لأن خلايا الليثيوم أيون تولد حرارة أثناء الشحن والتفريغ، يتم استخدام استراتيجيات تبديد الحرارة مثل الوسادات الحرارية ومراوح التبريد وأنظمة التهوية للحفاظ على درجات حرارة التشغيل المثلى.         

توفر حزم البطاريات 21700 تكوينات قابلة للتخصيص لتلبية مختلف متطلبات الطاقة وتخزين الطاقة، مما يجعلها خيارًا مثاليًا لمجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية والاستهلاكية.   

مزايا بطاريات 21700

1. كثافة طاقة أعلى: تخزين طاقة أكبر في مساحة مماثلة مقارنة بـ 18650.
2. عمر أطول: عمر دورة أفضل مع انخفاض التدهور.
3. استقرار حراري محسّن: أكثر أمانًا في ظروف التفريغ العالي.
4. تخزين أكثر كفاءة في تخزين الطاقة: يقلل من عدد الخلايا اللازمة لحزم البطاريات عالية السعة. 
5. تطبيقات متعددة الاستخدامات: مناسبة للسيارات والصناعية والإلكترونيات الاستهلاكية.

التطبيقات الشائعة لبطاريات 21700

• السيارات الكهربائية (EVs): تستخدمها تسلا وريفيان وغيرهما من شركات صناعة السيارات.
• الطائرات بدون طيار والروبوتات: ضروري للطائرات بدون طيار والأنظمة المستقلة ذاتية القيادة التي تطير لمسافات طويلة.
• أنظمة تخزين الطاقة (ESS): تخزين الطاقة الشمسية المنزلية والصناعية المنزلية والصناعية.
• الأجهزة الطبية: تشغيل المعدات الطبية المحمولة.
• الأدوات الكهربائية: المثاقب اللاسلكية، والمناشير، ومعدات الحدائق.

الأسئلة الشائعة حول بطارية 21700

1. ما الذي يجعل بطاريات 21700 أفضل من بطاريات 18650؟
توفر بطاريات 21700 سعة أعلى وكثافة طاقة أفضل ووقت تشغيل أطول.

2. هل يمكن استخدام بطاريات 21700 في جميع الأجهزة التي تدعم بطاريات 18650؟
ليس دائماً. يتطلب الحجم الأكبر لبطاريات 21700 الأكبر حجماً حجيرات بطاريات متوافقة.

3. كيف أشحن بطارية 21700؟
استخدم شاحن ليثيوم أيون مخصص مع إعدادات الجهد الصحيحة (عادةً 4.2 فولت لكل خلية).

4: هل يمكن استخدام بطاريات 21700 في الأجواء الباردة؟
ج: نعم، تعمل الطرازات 21700 ذات درجات الحرارة المنخفضة 21700 عند درجة حرارة -40 درجة مئوية.

5: ما هو العمر الافتراضي لبطارية 21700؟
ج: من 500 إلى 1000 دورة، حسب عمق التفريغ ودرجة الحرارة.

حزم بطاريات لاندازل 21700

في Landazzle، نقوم في Landazzle بتصنيع حزم بطاريات 21700 عالية الجودة مصممة لتحقيق أداء فائق وموثوقية وتخصيص. تلبي حلولنا احتياجات الطائرات بدون طيار والروبوتات والتطبيقات الفضائية والصناعية.

قم بزيارة موقعنا الإلكتروني أو اتصل بنا على info@landazzle.com لحلول بطاريات 21700 المخصصة المصممة خصيصًا لتلبية احتياجاتك.