มาทำความรู้จักกับแบตเตอรี่ 18650

แบตเตอรี่ 18650 ถูกเรียกตามเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของตัว (18mm x 65mm)  ด้านในตัวแบตเตอรี่เป็น cell ชนิด Lithium – Ion แบตเตอรรี่ชนิดนี้ถูกใช้มาค่อนข้างนานแล้ว เพียงแต่อยู่ในรูปแบบของ Battery Pack จึงไม่ค่อยคุ้นเคยกันมากนัก แต่ในปัจจุบันเนื่องจากแบตเตอรี่ 18650 สามารถจ่ายกระแสได้สูงกว่าแบตเตอรี่ขนาด AA และความจุที่สูงกว่ามาก จึงเป็นที่นิยมแพร่งหลายในการใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เช่น คอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊ค ไฟฉายแรงสูง สว่านไฟฟ้า หรือแม้แต่ ชาร์ตแบตสํารอง หรือ Power Bank นั่นเอง  แต่ด้วยคุณสมบัติเฉพาะของแบตเตอรี่ชนิด Lithium นั้นไม่เหมือนแบตเตอรี่ธรรมดาเช่น Ni-mh หรือแบตเตอรี่แห้ง ตัวแบตเตอรี่เองต้องจึงมีการออกแบบระบบป้องกันให้มีความปลอดภัยมากขึ้น ซึ่งแต่ละ cell ปรกติจะมีชุดป้องกันด้วยกัน 3 ชั้น โดยระบบป้องกันแบบ PCT และ CID ตามปรกติจะมีอยู่ใน cell อยู่แล้ว ส่วน Protected PCB นั้นขึ้นอยู่กับผู้ผลิต

โครงสร้างภายในของแบตเตอรี่ 18650

 ภาพประกอบจาก : http://www.lygte-info.dk/info/battery%20protection%20UK.html

1. PCT จะเป็นตัวป้องกันความร้อนของ Cell เกินพิกัด และตัดการทำงานของแบตเตอรรี่ลง โดยจะสามารถกลับมาใช้งานได้เมื่ออุณหภูมิเข้าสู่สภาะวะปรกติ 

2. CID นั้นจะเป็นวาล์วป้องกันความดันภายใน Cell เกินพิกัดจนอาจนำไปสู่การระเบิดได้ โดยวาล์วตัวนี้จะทำหน้าที่ตัดการทำงานของ Cell ถาวร ไม่สามารถคืนสภาะกลับมาใช้ใหม่ได้อีก หากสังเกตที่ขั้วของแบตเตอรี่จะพบรูเล็กๆ ที่ถูกออกแบบไว้สำหรับระบายแก๊สหากมีแรงดันผิดปรกติภายใน cell นั่นเอง

3.Protected PCB หรือเรียกกันว่า 18650 แบบมีวงจร ซึ่งเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่ฝังไว้ภายในตูดของตัวแบตเตอรี่ ทำหน้าที่คอยป้องกันการใช้กระแสเกิน (Over Current) ป้องกันแรงดันชาร์ตเกิน (Over Charge Voltage) และป้องกันการใช้ไฟในระดับโวลต์ที่ต่ำกว่ากำหนด (Over Discharge) โดยภายในจะมี IC ที่คอย ตรวจสอบอยู่ตลอดเวลาโดย IC ถูกออกแบบให้มีการกินกระแสน้อยมากๆ ในระดับไมโครแอมป์ ซึ่งแทบจะไม่ส่งผลกับปริมาณแบตเตอรี่เลย

18650 แบบมีวงจร สำคัญอย่างไร

ระดับแรงดันใช้งานปรกติของแบตเตอรี่ชนิด lithium จะอยู่ที่ 3.7V โดยแรงดันที่ชาร์จเต็มจะอยู่ที่ 4.2V เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะของ Cell ชนิด lithium นั้น หากมีดึงกระแสไฟจากแบตเตอรี่จนแรงดันต่ำกว่า 2.5V นั้นจะทำให้ cell เสียหายถาวร ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ (เครื่องชาร์จจะไม่ยอมชาร์ตหากแรงดันใน Cell ต่ำกว่าที่กำหนด) ฉะนั้น วงจรป้องกัน Protected PCB จึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างมากในการใช้งานร่วมกับอุปกร์ณทั่วไป โดยผู้ใช้ไม่ต้องกังวลว่าจะใช้งานจากแบตเตอรี่หมดจน cell พัง อีกทั้งหากมีการดึงกระแสเกินกำหนดหรือมีการใช้แรงดันชาร์ตเกินพิกัด วงจรจะทำการตัดการทำงานอัตโนมัติ  ส่วน 18650 แบบไม่มีวงจร นิยมใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกออกแบบมาเฉพาะซึ่งมีวงจรควบคุมอยู่ภายนอกแล้ว เช่น วงจร BMS หรือ PCM ซึ่งมีหลักการทำงานคล้ายกัน จึงไม่จำเป็นต้องมีวงจรป้องกันภายในตัว cell ทำให้ประหยัดต้นทุนในการผลิต มักพบเห็นใน Battery Pack