18650 लिथियम बैटरी मूल रूप से एनआई-एमएच और लिथियम-आयन बैटरी को संदर्भित करती है।अब यह अधिकतर लिथियम-आयन बैटरी का प्रतिनिधित्व करती है क्योंकि NI-MH बैटरी का उपयोग कम आवृत्ति में किया जाने लगा है।

18650 को इसका नाम इसके सेल आकार से मिला: 18.6 मिमी व्यास और 65.2 मिमी लंबाई और वजन लगभग 47 ग्राम।

LiFePO4(LFP) और LiNiaCobMncO2(NCM) सबसे लोकप्रिय प्रकार हैं।टेस्ला ने अपने इलेक्ट्रिक वाहन के लिए सर्वोत्तम बैटरी का पता लगाने के लिए बड़ी संख्या में बैटरी परीक्षण किए हैं और 18650 विजेता है।18650 में बैटरी प्रौद्योगिकी विकास का आधार बन गयाटेस्लातब से इसकी उत्पादन लाइन।

इलेक्ट्रिक वाहन उद्योग में अपनाए जाने से पहले, 18650 का उपयोग लंबे समय से लैपटॉप, कैमरे जैसे इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता रहा है, जो इसे लिथियम बैटरी का सबसे पुराना, सबसे स्थिर प्रकार बनाता है।वर्षों के विकास के बाद, निर्माता वाहन बैटरियों पर उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादों से प्राप्त तकनीकी सुधार का उपयोग करते हैं।

बैटरी के अन्य घटिया रूपों की तुलना में, 18650 विभिन्न अनुप्रयोगों के साथ अत्यधिक संगत है जिनकी अलग-अलग वोल्टेज, करंट और आकार की आवश्यकताएं होती हैं।

RoHS के प्रमाणीकरण के तहत 18650 को गैर विषैले, ज्वलनशील, गैर-विस्फोटक और संदूषण से मुक्त होने के लिए परीक्षण किया गया था।

उच्च तापमान के तहत थर्मल स्थिरता अन्य ली-आयन प्रणालियों से भी बेहतर प्रदर्शन करती है।यह 65℃ पर 100% डिस्चार्ज दर देखता है।

इसके अलावा, बैटरी सेल को स्टील सिलेंडर में सील कर दिया जाता है, जिससे छोटे आकार की संभावना होती है।इसके छोटे आकार के कारण, जिसमें थोड़ी मात्रा में ऊर्जा होती है, एकल बैटरी इकाई की विफलता समग्र बैटरी प्रदर्शन पर न्यूनतम प्रभाव डालती है।

उन आउटडोर इलेक्ट्रिक बाइक कंपनी को पसंद हैसुपर73, उबड़-खाबड़ इलाकों में सवारी करते समय बैटरी को झटके से बचाने के लिए उच्च सुरक्षा स्तर महत्वपूर्ण है।टेस्लाबैटरी के चयन में सावधानी बरती गई है क्योंकि विभिन्न सड़क स्थितियों के कारण उत्पन्न होने वाली बैटरी कोशिकाओं के बीच के अंश के परिणामस्वरूप विस्फोट जैसे गंभीर खतरे हो सकते हैं।

एक 18650 लिथियम बैटरी की क्षमता 1200mAh - 3600mAh है जबकि अन्य की क्षमता लगभग 800mAh है।यह सुविधा बैटरी सेट को एक साथ रखने पर 5000mAh से अधिक चलने में सक्षम बनाती है।

समान वजन पर 18650 बैटरी की क्षमता NI-MH बैटरी से 1.5-2 गुना हो सकती है।स्व-निर्वहन दर भी कम है।

टेस्ला से उपलब्ध कराए गए आंकड़ों के अनुसार, टेस्ला इलेक्ट्रिक वाहनों की रेंज आवश्यकता को पूरा करने के लिए विशिष्ट ऊर्जा स्तर 250Wh/kg तक जा सकता है।

नियमित बैटरियों की तुलना में 18650 बैटरी की प्रत्याशा काफी लंबी है।उचित रखरखाव के तहत चक्र जीवन 1000-2000 हो सकता है।वर्षों के विकास के बाद, संरचनात्मक डिजाइन, विनिर्माण प्रौद्योगिकी और उपकरण सक्षम हैं, जिससे संचालन और रखरखाव की लागत कम हो जाती है।

इसके उत्कृष्ट प्रदर्शन के लिए, 18650 लिथियम बैटरी भी इसमें पाई जा सकती हैसुपर73की उत्पादन लाइनें, अमेरिका में सबसे लोकप्रिय विंटेज इलेक्ट्रिक बाइक ब्रांड है।

हालाँकि, 18650 लिथियम बैटरी अभी भी उच्च स्व-हीटिंग, जटिल ग्रुपिंग और धीमी चार्जिंग जैसी कुछ कमियों का सामना कर रही है, यही सटीक कारण है कि टेस्ला ने 21700 लिथियम बैटरी विकसित करने के लिए बैटरी दिग्गज पैनासोनिक के साथ सहयोग किया है।

इसे सबसे अधिक लागत प्रभावी लिथियम बैटरी कहा जाता है जिसमें बड़े पैमाने पर उत्पादन लाइनों पर उच्चतम विशिष्ट ऊर्जा होती है।

व्यास 21 मिमी, लंबाई 70 मिमी, वजन 68 ग्राम।

चित्र 1 - 18650 और 21700 के बीच क्षमता प्रतिधारण (बाएं) और चक्र जीवन (दाएं) का अंतर

एकल कोशिका की क्षमता में वृद्धि हुई50%

टेस्ला द्वारा निर्मित 21700 लिथियम बैटरी, प्रति सेल 3-4.8Ah तक पहुंच सकती है।

 

बैटरी प्रणाली की विशिष्ट ऊर्जा का अतिरिक्त 20%

टेस्ला के आंकड़ों के अनुसार, 18650 बैटरी का ऊर्जा घनत्व लगभग 250Wh/kg है जबकि 21700 300Wh/kg तक जा सकता है।

 

बैटरी सिस्टम की लागत पर 9% की बचत

टेस्ला के विश्लेषण से, 21700 और 18650 के लिए बैटरी सेट की लागत क्रमशः लगभग $170/Wh और $185/Wh है।मॉडल 3 ने बैटरी सिस्टम पर अपनी लागत में 9% की सफलतापूर्वक कटौती की है।

 

वज़न में 10% हल्का

भले ही 21700 बैटरी का समग्र आकार बड़ा है, यह एकल सेल में उच्च विशिष्ट ऊर्जा रखती है, जिसका अर्थ है कि निश्चित ऊर्जा के लिए आवश्यक एकल कोशिकाओं की संख्या 33% कम हो जाती है।विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए बैटरी सेट को प्रबंधित करना भी आसान है।इसके अलावा, कम कोशिकाओं की आवश्यकता के कारण, धातु और इलेक्ट्रॉनिक्स भागों की अनुपस्थिति बैटरी प्रणाली को वजन कम करने में मदद करेगी।

ऐसा कहा जाता है कि सुपर73 जल्द ही बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए 18650 को 21700 से रिप्लेस कर सकता है, जिसकी शुरुआत बेस्ट सेलर मॉडल से होगी।RX.

 

 

जब बैटरी उत्पादन लाइनों और प्रक्रियाओं की बात आती है तो इसमें बहुत कुछ समान है।इसलिए पूर्व उत्पादन प्रणाली में कुछ कॉन्फ़िगरेशन को बदलकर 18650 बैटरी के निर्माण को 21700 में संशोधित करना संभव है।

 

 

संदर्भ:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775320309186