18650 ली-आयन बैटरी हाल ही में अधिक से अधिक लोकप्रिय हो गई हैं। अपनी तकनीकी विशेषताओं के अनुसार, वे प्रसिद्ध उंगली-प्रकार की बैटरी से आगे हैं। बैटरी के प्रसिद्ध आकारों के लिए उपयोग की जाने वाली "उंगली" और "छोटी उंगली" की अवधारणाएं सही शब्दावली के दृष्टिकोण से गलत हैं। आकार की परवाह किए बिना सभी बैटरियों के अपने कोड होते हैं जो उनके आकार को दर्शाते हैं। तो, 18650 भी एक कोड है। यही पूरा रहस्य है।
बैटरी का आकार 18650
यह पांच अंकों का कोड बैटरी की चौड़ाई और लंबाई को व्यक्त करता है, जहां पहले दो अंक मिमी में चौड़ाई (व्यास) हैं, और अंतिम तीन दसवें के साथ मिमी में लंबाई हैं। एक गलत राय है कि इस कोड के अंत में शून्य बैटरी के बेलनाकार आकार को इंगित करता है (विभिन्न आकार की बैटरी हैं)। बैटरी की लंबाई का ऐसा सटीक पदनाम आवश्यक नहीं है। इसका आकार निर्दिष्ट करते समय, यह अक्सर पहले चार अंकों (1865) तक सीमित होता है। वैसे, उंगली और छोटी उंगली की बैटरी का भी अपना कोड होता है - 14500 और 10440। डिजिटल कोड के अलावा,आकार अक्षरों द्वारा भी इंगित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, उपरोक्त दो बैटरी आकारों में वैकल्पिक अक्षर कोड हैं - AA (उंगली) और AAA (छोटी उंगली)। विभिन्न बैटरियों के आकार को दर्शाने वाले कई अक्षर और संख्यात्मक कोड हैं: CR123 (16340), A (17500), फैट A (18500), 4/3 A (17670), आदि।
18650 बैटरियों के लिए, यह आकार पदनाम गलत है। अन्य मापदंडों को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। एक 18650 बैटरी का आकार प्रभावित हो सकता है, उदाहरण के लिए, एक अंतर्निर्मित विशेष बोर्ड (चार्ज कंट्रोलर) की उपस्थिति से। इस मामले में कुछ बैटरियों की लंबाई थोड़ी अधिक हो सकती है। यह असामान्य नहीं है कि बैटरी उस डिवाइस के डिब्बे में फिट न हो जहां वे इसका उपयोग करना चाहते हैं, इस तथ्य के बावजूद कि यह डिवाइस (उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉनिक सिगरेट बैटरी पैक) इस प्रकार की बैटरी के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
ली-आयन 18650 बैटरी लाइफ
एक दी गई बैटरी कितने समय तक चल सकती है यह "मिलियंप्स प्रति घंटा" (एमएएच) की अवधारणा पर निर्भर करता है। ऑटोमोबाइल जैसी बड़ी बैटरी के लिए, "एम्प्स प्रति घंटा" शब्द का प्रयोग किया जाता है। 18650 एमएएच की बैटरी के लिए, यह एक व्युत्पन्न मूल्य है। एक एम्पीयर 1000 मिलीमीटर के बराबर होता है। एक मिलीएम्प प्रति घंटा वह धारा है जो एक बैटरी उपयोग के एक पारंपरिक घंटे के दौरान उत्पन्न कर सकती है। दूसरे शब्दों में, यदि आप इस मान को कुछ घंटों से विभाजित करते हैं, तो आप बैटरी जीवन का पता लगा सकते हैं। उदाहरण के लिए, बैटरी की क्षमता 3000 एमएएच है। इसका मतलब है कि दो घंटे के लिएकाम, यह 1500 मिलीमीटर देगा। चार - 750। उपरोक्त उदाहरण की बैटरी 10 घंटे के ऑपरेशन के बाद पूरी तरह से डिस्चार्ज हो जाएगी, जब इसकी क्षमता 300 मिलीमीटर (डीप डिस्चार्ज लिमिट) तक पहुंच जाएगी।
ये गणना केवल बैटरी जीवन का एक मोटा विचार देती है। इसका वास्तविक संचालन समय इस बात पर निर्भर करता है कि इसे किस भार से निपटना है, अर्थात उस उपकरण पर जिसे उसे शक्ति प्रदान करनी चाहिए।
करंट, वोल्टेज और पावर
18650 लिथियम-आयन बैटरी की तकनीकी विशेषताओं और उनके साथ काम करने में सावधानियों के सामान्य विवरण पर रहने से पहले, हम उपरोक्त अवधारणाओं को संक्षेप में परिभाषित करेंगे। करंट (अधिकतम डिस्चार्ज करंट, करंट आउटपुट) एम्पीयर में व्यक्त किया जाता है और बैटरी पर "ए" अक्षर से चिह्नित किया जाता है। वोल्टेज को वोल्ट में व्यक्त किया जाता है और इसे "V" अक्षर से दर्शाया जाता है। कई बैटरियों पर आप ऐसे पदनाम पा सकते हैं। लिथियम-आयन बैटरी के लिए, वोल्टेज हमेशा 3.7 वोल्ट होता है, और करंट अलग हो सकता है। इसकी ताकत के प्रमुख पैरामीटर के रूप में बैटरी की शक्ति को वोल्टेज और करंट के उत्पाद के रूप में व्यक्त किया जाता है (वोल्ट को एम्पीयर से गुणा किया जाना चाहिए)।
लिथियम-आयन बैटरी के फायदे और नुकसान का विवरण
18650 ली-आयन बैटरी का मुख्य नुकसान यह है कि उनके पास एक छोटी ऑपरेटिंग तापमान सीमा होती है। लिथियम-आयन बैटरी का सामान्य संचालन केवल -20 से +20 डिग्री सेल्सियस की सीमा में ही संभव है। यदि इसे नीचे या ऊपर के तापमान पर उपयोग या चार्ज किया जाता हैचिह्नित, यह इसे खराब करता है। तुलना के लिए, निकेल-कैडमियम और निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरियों का तापमान -40 से +40 तक व्यापक होता है। लेकिन, बाद वाले के विपरीत, लिथियम-आयन बैटरी में उच्च नाममात्र वोल्टेज होता है - निकल बैटरी के लिए 3.7 वोल्ट बनाम 1.2 वोल्ट।
इसके अलावा, लिथियम-आयन बैटरी व्यावहारिक रूप से स्व-निर्वहन और स्मृति प्रभावों से प्रभावित नहीं होती हैं जो कई प्रकार की बैटरियों में आम हैं। स्व-निर्वहन निष्क्रिय होने पर आवेशित ऊर्जा का नुकसान है। अधूरे डिस्चार्ज के बाद व्यवस्थित चार्जिंग के परिणामस्वरूप कुछ प्रकार की बैटरियों में मेमोरी इफेक्ट होता है। यानी यह उन बैटरियों पर विकसित होता है जो पूरी तरह से डिस्चार्ज नहीं होती हैं।
स्मृति प्रभाव के साथ, बैटरी डिस्चार्ज की डिग्री को "याद रखती है" जिसके बाद इसे चार्ज करना शुरू किया जाता है, और अगले चक्र में इस सीमा तक पहुंचने के बाद डिस्चार्ज किया जाता है। उस समय इसकी वास्तविक क्षमता वास्तव में अधिक होती है। यदि कोई बोर्ड है जो बैटरी स्तर को प्रदर्शित करता है, तो वह डिस्चार्ज भी दिखाएगा। यह प्रभाव तुरंत नहीं, बल्कि धीरे-धीरे विकसित होता है। यह उन परिस्थितियों में भी विकसित हो सकता है जहां बैटरी लगातार मेन से काम कर रही हो, यानी यह लगातार चार्ज हो रही हो।
लिथियम-आयन बैटरी में सेल्फ-डिस्चार्ज और मेमोरी इफेक्ट बेहद कम होते हैं।
ध्यान देने की एक और बात है: ऐसी बैटरियों को डिस्चार्ज अवस्था में संग्रहीत नहीं किया जा सकता है, अन्यथा वे जल्दी से विफल हो जाएंगी।
ली-आयन बैटरी सावधानियां
कई प्रकार की बैटरियां ज्वलनशील होती हैं औरविस्फोट यह बैटरी की आंतरिक संरचना की रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है। 18650 लिथियम-आयन बैटरी के लिए, यह समस्या काफी तीव्र है। ई-सिगरेट उपयोगकर्ताओं के लिए अपने हाथों और चेहरे पर गंभीर जलन, या इससे भी अधिक गंभीर चोटों का सामना करना असामान्य नहीं है। चूंकि लिथियम-आयन बैटरी लैपटॉप, टैबलेट और सेल फोन में पाई जाती है, इसलिए उनका प्रज्वलित होना असामान्य नहीं है।
ऐसी घटनाओं के कारणों में पहले स्थान पर, निश्चित रूप से, निम्न-गुणवत्ता (सस्ती) बैटरी असेंबली है। हालांकि, इलेक्ट्रॉनिक सिगरेट के मामले में, लिथियम-आयन बैटरी विस्फोट को अपने आप भड़काना आसान है, भले ही बैटरी सस्ती न हो। ऐसा करने के लिए, आपको थोड़ा समझने की जरूरत है कि विद्युत प्रतिरोध क्या है।
यदि हम इस अवधारणा को सरल भाषा में समझाते हैं, तो यह एक पैरामीटर है जो बैटरी के लिए कंडक्टर की आवश्यकताओं को निर्धारित करता है। कंडक्टर का प्रतिरोध जितना कम होगा, बैटरी को उतना ही अधिक करंट (एम्पीयर) देना होगा। यदि प्रतिरोध बहुत कम है, तो बैटरी ऐसे कंडक्टर के साथ बड़े भार पर काम करेगी। प्रतिरोध इतना कम हो सकता है कि यह बैटरी पर अत्यधिक भार और उसके बाद के विस्फोट या प्रज्वलन को भड़काएगा। दूसरे शब्दों में, यह एक शॉर्ट सर्किट होगा। चूंकि इलेक्ट्रॉनिक सिगरेट वाष्पीकरण के सिद्धांत पर काम करते हैं, जिसके लिए एक हीटिंग तत्व (फिलामेंट कॉइल) की आवश्यकता होती है, अयोग्य उपयोगकर्ता गलती से बैटरी को हीटिंग तत्व के साथ काम करने के लिए मजबूर कर सकते हैंअत्यंत कम प्रतिरोध। किसी विशेष बैटरी के वर्तमान आउटपुट और कंडक्टर के प्रतिरोध को जानने के लिए, ओम के नियम सूत्र का उपयोग करके सरल गणनाओं का उपयोग करके, आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि यह बैटरी किसी विशेष कंडक्टर को संभाल सकती है या नहीं।
ये खतरे हमेशा सभी मामलों में नहीं होते हैं। बैटरी सुरक्षा प्रौद्योगिकियां लगातार विकसित हो रही हैं। कई बैटरियों में एक विशेष चार्ज कंट्रोलर होता है जो शॉर्ट सर्किट होने पर समय पर बैटरी को डी-एनर्जेट कर सकता है। ये सुरक्षित बैटरियां हैं।
ली-आयन बैटरी डिवाइस
18650 बैटरी के केंद्र में एक इलेक्ट्रोलाइट है, एक विशेष तरल जिसमें रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं।
ये रासायनिक अभिक्रियाएं उत्क्रमणीय होती हैं। यह किसी भी बैटरी के संचालन का सिद्धांत है। सरल शब्दों में, ऐसी प्रतिक्रियाओं का सूत्र बाएँ से दाएँ (निर्वहन) और दाएँ से बाएँ (आवेश) दोनों की ओर बढ़ सकता है। इस तरह की प्रतिक्रियाएं कोशिका के कैथोड और एनोड के बीच होती हैं। कैथोड ऋणात्मक इलेक्ट्रोड (ऋण) है, एनोड शक्ति स्रोत का धनात्मक इलेक्ट्रोड (प्लस) है। प्रतिक्रिया के दौरान, उनके बीच एक विद्युत प्रवाह बनता है। कैथोड और एनोड के बीच डिस्चार्ज और चार्ज की रासायनिक प्रतिक्रियाएं ऑक्सीकरण और कमी प्रक्रियाएं हैं, लेकिन यह एक और कहानी है। हम इलेक्ट्रोलिसिस की प्रक्रिया में तल्लीन नहीं करेंगे। करंट उस समय बनता है जब कैथोड और एनोड आपस में जुड़ना शुरू करते हैं, यानी बैटरी के प्लस और माइनस से कुछ जुड़ा होता है। कैथोड और एनोड विद्युत प्रवाहकीय होना चाहिए।
शर्तों के उल्लंघन के दौरानऑपरेशन के दौरान, रासायनिक तत्वों के अणु इलेक्ट्रोलाइट में दिखाई देते हैं, जो कैथोड और एनोड को बंद कर देते हैं, जिससे आंतरिक शॉर्ट सर्किट होता है। इसके परिणामस्वरूप, बैटरी का तापमान बढ़ता है और प्लस और माइनस को बंद करते हुए अधिक अणु दिखाई देते हैं। यह पूरी प्रक्रिया, एक स्नोबॉल की तरह, तेजी से गति प्राप्त करती है। इलेक्ट्रोलाइट को बाहर निकालने की संभावना के बिना (बैटरी का मामला सील है), थर्मल विस्तार होता है, जिससे आंतरिक दबाव बढ़ जाता है। आगे क्या होता है बिना कमेंट के समझा जा सकता है।
लिथियम-आयन बैटरी चार्ज करना
18650 बैटरी के लिए चार्जर के रूप में, इस प्रारूप की बैटरी के लिए डिज़ाइन किया गया कोई भी उपकरण उपयुक्त है। मुख्य बात चार्ज करते समय सही ध्रुवता को बदलना नहीं है। बैटरी को चार्जर स्लॉट में ठीक प्लस और माइनस संकेतों के अनुसार रखें। 18650 बैटरी चार्जर का उपयोग करने के लिए अन्य सावधानियों को पढ़ना एक अच्छा विचार है, जो हमेशा बैटरी केस पर सूचीबद्ध होते हैं।
लिथियम-आयन बैटरियों को चार्ज करने का सबसे अच्छा विकल्प फाइन-ट्यून चार्जिंग प्रक्रिया के साथ अधिक महंगे चार्जर का उपयोग करना है। उनमें से कई में सीसी / सीवी विधि का उपयोग करके बैटरी चार्ज करने का कार्य होता है, जो निरंतर चालू, निरंतर वोल्टेज के लिए होता है। यह तरीका अच्छा है क्योंकि यह पारंपरिक चार्जर से ज्यादा बैटरी चार्ज कर सकता है। यह ओवरचार्जिंग जैसी अवधारणा के कारण है।
बैटरी को चार्ज करने या डिस्चार्ज करने के दौरान, उसका वोल्टेजबदल रहा है। चार्ज करने पर बढ़ता है, डिस्चार्ज करने पर घटता है। रेटेड 3.7 वोल्ट एक औसत मान है।
दो प्रभाव हैं जो बैटरी को हानिकारक रूप से प्रभावित करते हैं - ओवरचार्जिंग और ओवरडिस्चार्जिंग। बैटरी को चार्ज करने और डिस्चार्ज करने के लिए थ्रेसहोल्ड हैं। यदि बैटरी वोल्टेज इन सीमाओं से अधिक हो जाता है, तो बैटरी चार्ज हो रही है या डिस्चार्ज हो रही है, इस पर निर्भर करते हुए, बैटरी ओवरचार्ज या ओवरडिस्चार्ज हो जाती है। 18650 ली-आयन के लिए सामान्य चार्जिंग मोड में, बैटरी के अंदर चार्जर और चार्ज कंट्रोलर (यदि कोई हो) बैटरी के वोल्टेज को पढ़ता है और ओवरचार्जिंग से बचने के लिए थ्रेशोल्ड तक पहुंचने पर चार्ज को काट देता है। इस मामले में, बैटरी वास्तव में पूरी तरह से चार्ज नहीं होती है। इसकी क्षमता इसे अधिक चार्ज करने की अनुमति दे सकती है, लेकिन थ्रेशोल्ड इसे ऐसा करने से रोकता है।
सीसी / सीवी विधि द्वारा चार्ज करने का सिद्धांत डिज़ाइन किया गया है ताकि चार्ज को आपूर्ति की जाने वाली धारा कट न हो, लेकिन बैटरी के आंतरिक वोल्टेज को थ्रेशोल्ड मान से आगे जाने से रोकने के लिए तेजी से कम हो। इस प्रकार, बैटरी बिना रिचार्ज किए पूरी तरह चार्ज हो जाती है।
लिथियम आयन बैटरी के प्रकार
18650 ली-आयन बैटरी के प्रकार:
- लिथियम आयरन फॉस्फेट (एलएफपी);
- लिथियम-मैंगनीज (आईएमआर);
- लिथियम-कोबाल्ट (आईसीआर);
- लिथियम पॉलीमर (LiPo).
पिछले वाले को छोड़कर सभी प्रकार के बेलनाकार होते हैं और इन्हें 18650 प्रारूप में बनाया जा सकता है। लिथियम पॉलीमर बैटरी इस मायने में भिन्न होती हैं कि उनका कोई विशिष्ट आकार नहीं होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि उनके पास एक ठोस हैइलेक्ट्रोलाइट (बहुलक)। इलेक्ट्रोलाइट के इस असामान्य गुण के कारण ही इन बैटरियों का उपयोग अक्सर टैबलेट और सेल फोन में किया जाता है।
लिथियम-आयन बैटरी का अनुप्रयोग
जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, इलेक्ट्रॉनिक सिगरेट में 18650 आकार की ली-आयन बैटरी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उन्हें बैटरी पैक में बनाया जा सकता है या हटाने योग्य बनाया जा सकता है, यानी इसमें अलग से स्थापित किया जा सकता है। समानांतर या श्रृंखला में कई जुड़े हुए भी हो सकते हैं।
लिथियम-आयन बैटरियों का उपयोग विभिन्न बैटरियों के निर्माण में लंबे समय से किया जाता रहा है, जैसे लैपटॉप बैटरी। ऐसी बैटरियां एक ही केस के अंदर कई इंटरकनेक्टेड 18650 बैटरियों की एक श्रृंखला होती हैं। ऐसी बैटरियों को कैपेसिटिव पावर बैंक - पोर्टेबल चार्जर के रूप में भी पाया जा सकता है।
बैटरियों का दायरा स्वयं बहुत व्यापक है: नामित चार्जर से लेकर आधुनिक बड़े तंत्र (ऑटोमोबाइल या विमानन) के घटक तत्वों तक। इसी समय, एकल बैटरी बनाने वाली 18650 लिथियम-आयन बैटरियों की संख्या कुछ से लेकर सैकड़ों तक हो सकती है। यह लिथियम-पॉलिमर बैटरी का उल्लेख करने योग्य है। हालांकि वे 18650 ली-आयन प्रारूप में उपलब्ध नहीं हैं, वे सबसे आम हैं, क्योंकि वे टैबलेट और सेल फोन में उपयोग किए जाते हैं।
