जब आप फ्लैशलाइट, लैपटॉप बैटरी पैक और यहां तक कि इलेक्ट्रिक कार जैसे रिचार्जेबल गैजेट के बारे में सोचते हैं, तो वे आम तौर पर अंदर मौजूद विशेष बैटरी पर निर्भर होते हैं। ये अक्सर लिथियम-आयन बैटरी होती हैं। वे अलग-अलग आकार और साइज़ में आती हैं। लंबे समय तक, एक साइज़ वास्तव में आम था: 18650। हालाँकि, हाल ही में, एक और साइज़ बहुत लोकप्रिय हो गया है, खासकर नए उपकरणों और वाहनों में: 21700।
आप देखिए, किसी डिवाइस के अंदर इस्तेमाल की जाने वाली बैटरी सेल का आकार और प्रकार वास्तव में महत्वपूर्ण डिज़ाइन विकल्प हैं। यह निम्नलिखित को प्रभावित करता है:
1. डिवाइस में कितनी शक्ति है?
2. यह कितनी देर तक चलता है?
3. और यह कितना बड़ा या भारी है?
सरल शब्दों में कहें तो सही बैटरी सेल चुनना बहुत मायने रखता है। यह बात इलेक्ट्रॉनिक्स बनाने और इस्तेमाल करने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए महत्वपूर्ण है।
आइए कहीं से शुरू करें और 18650 और 21700 बैटरी सेल की तुलना करके देखें कि उनमें क्या अंतर है और दोनों का उपयोग क्यों किया जाता है।
18650 और 21700 बैटरियां क्या हैं?
सबसे पहले, इन नंबरों का क्या मतलब है? ये सिर्फ़ रैंडम कोड नहीं हैं। इंजीनियर जानते हैं कि यह बैटरी सेल का आकार बताने का एक आसान तरीका है।
18650
यह नाम आयामों में विभाजित है।
• 18 का अर्थ है कि बैटरी का व्यास 18 मिलीमीटर (मिमी) है।
• 65 का अर्थ है कि बैटरी 65 मिलीमीटर (मिमी) लंबी है।
• अंत में 0 का अर्थ आमतौर पर यह होता है कि यह बेलनाकार बैटरी का आकार है।
तो, 18650 बैटरी एक सिलेंडर है, जो 18 मिमी चौड़ा और 65 मिमी लंबा है। कई सालों तक, यह उच्च-ऊर्जा रिचार्जेबल कोशिकाओं के लिए मानक था। आप जानते हैं, इसका इस्तेमाल लैपटॉप से लेकर कई शुरुआती इलेक्ट्रिक बाइक तक हर चीज में किया गया है।
21700
यह भी उसी पैटर्न का अनुसरण करता है।
• 21 का अर्थ है कि बैटरी का व्यास 21 मिलीमीटर (मिमी) है।
• 70 का अर्थ है कि बैटरी 70 मिलीमीटर (मिमी) लंबी है।
• 0 का अर्थ पुनः यह बेलनाकार है।
तो, 21700 बैटरी एक सिलेंडर है, 21 मिमी चौड़ा और 70 मिमी लंबा। यह मूल रूप से 18650 की तुलना में थोड़ा मोटा और थोड़ा लंबा है।
निश्चित रूप से, 21700 शारीरिक रूप से 18650 से बड़ा है। आकार में यह अंतर, भले ही यह छोटा लगता है, प्रदर्शन पर बड़ा प्रभाव डालता है।
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मुख्य अंतर: आकार, क्षमता, शक्ति, और अधिक
इन दो आकारों की तुलना करने से पता चलता है कि निर्माता एक को दूसरे के मुकाबले क्यों चुनते हैं। यह बात तब समझ में आती है जब आप स्पेसिफिकेशन देखते हैं।
1. आकार और आयाम
जैसा कि हमने बताया, 21700 3 से 5 मिमी चौड़ा और 18650 मिमी लंबा है। हालांकि ये अंतर छोटे हैं, लेकिन इनका मतलब है कि एक के लिए डिज़ाइन किया गया डिवाइस बैटरी होल्डर और आंतरिक लेआउट को बदले बिना दूसरे में फ़िट नहीं हो सकता। वे सिर्फ़ इसलिए अदला-बदली योग्य नहीं हैं क्योंकि वे एक जैसे दिखते हैं। आप कह सकते हैं कि यह सबसे आम "गलती" है, शुरुआती लोग मान सकते हैं कि वे उन्हें आसानी से बदल सकते हैं, लेकिन घबराएँ नहीं, यह एक साधारण भौतिक आकार की समस्या है।
2. क्षमता (वे कितनी ऊर्जा संग्रहित करते हैं)
यह एक बड़ा अंतर है। क्योंकि 21700 बड़ा है, इसलिए इसमें ज़्यादा आंतरिक आयतन है। यह अतिरिक्त स्थान निर्माताओं को सेल के अंदर ज़्यादा सक्रिय सामग्री डालने की अनुमति देता है जो ऊर्जा संग्रहीत करती है। आप देखेंगे कि आम तौर पर 18650 सेल की क्षमता लगभग 2000mAh से लेकर 3500mAh तक होती है (mAh का मतलब है मिलीएम्पियर-घंटा, जो चार्ज क्षमता की एक इकाई है)। इसके विपरीत, 21700 सेल अक्सर 3000mAh से लेकर 5000mAh या उससे भी ज़्यादा तक होती हैं। यह बिंदु महत्वपूर्ण है: एक 21700 सेल आमतौर पर एक 18650 सेल की तुलना में काफी ज़्यादा ऊर्जा संग्रहीत कर सकता है।
3. पावर आउटपुट (वे कितनी करंट दे सकते हैं)
21700 का बड़ा आकार बिजली उत्पादन में भी मदद करता है। करंट ले जाने वाले आंतरिक हिस्से बड़े होते हैं, और सेल का डिज़ाइन अक्सर उच्च डिस्चार्ज दरों को संभाल सकता है। इसका मतलब है कि 21700 सेल अक्सर किसी डिवाइस को ज़रूरत पड़ने पर ज़्यादा बिजली दे सकता है, जैसे कि जब कोई बिजली उपकरण कड़ी मेहनत कर रहा हो या कोई इलेक्ट्रिक कार तेज़ी से गति पकड़ रही हो। साथ ही, यह अक्सर 18650 की तुलना में लोड के तहत उच्च वोल्टेज बनाए रख सकता है। बेंचमार्क परीक्षण मांग वाले अनुप्रयोगों में इस शक्ति लाभ को दर्शाता है।
4. ऊर्जा घनत्व
यह इस बात से संबंधित है कि प्रति इकाई आयतन या भार में कितनी ऊर्जा संग्रहित की जाती है। चूँकि 21700 बड़ा है, इसलिए इसमें सक्रिय सामग्री और पैकेजिंग सामग्री (धातु आवरण, सुरक्षा सुविधाएँ, आदि) का बेहतर अनुपात है। इसका मतलब है कि, आम तौर पर, 21700 सेल उच्च प्राप्त कर सकते हैं ऊर्जा घनत्व (ऊर्जा प्रति आयतन या प्रति भार) 18650 सेल की तुलना में। आपको प्रति सेल लगभग समान मात्रा में सामग्री और पैकेजिंग ओवरहेड के लिए अधिक ऊर्जा मिलती है। हल्के, लंबे समय तक चलने वाले पोर्टेबल डिवाइस या ईवी को डिज़ाइन करते समय हर चीज़ मायने रखती है।
5. लागत
प्रति सेल, 21700 अक्सर 18650 की तुलना में थोड़ा अधिक महंगा होता है। हालाँकि, चूँकि एक 21700 कुल ऊर्जा के मामले में शायद 1.5 या 2 छोटे 18650 सेल की जगह ले सकता है, इसलिए लागत प्रति वाट-घंटा (Wh) कुछ मामलों में 21700 कोशिकाओं के लिए संग्रहित ऊर्जा की मात्रा वास्तव में कम हो सकती है।
21700 का उदय क्यों हुआ?
21700 आकार का विकास और व्यापक रूप से अपनाया जाना सिर्फ़ इसलिए नहीं हुआ क्योंकि किसी को नया आकार चाहिए था। यह मुख्य रूप से नई तकनीकों, विशेष रूप से इलेक्ट्रिक वाहनों (ईवी) की ज़रूरतों से प्रेरित था। ईवी बनाने वाली कंपनियों को कारों को लंबी दूरी और बेहतर प्रदर्शन देने के लिए अपने बैटरी पैक से ज़्यादा ऊर्जा और शक्ति की ज़रूरत थी।
18650 सेल का उपयोग करने का मतलब था हज़ारों सेल वाले बहुत बड़े बैटरी पैक बनाना। 21700 जैसे थोड़े बड़े सेल पर स्विच करके, जो हर सेल में ज़्यादा ऊर्जा रखता है और ज़्यादा पावर देता है, वे बैटरी पैक बना सकते हैं कम कोशिकाओं को समान या अधिक कुल ऊर्जा और शक्ति.
कम सेल का मतलब है सरल वायरिंग, कम कनेक्शन, और संभावित रूप से पूरे पैक के लिए आसान विनिर्माण और थर्मल प्रबंधन। इसने डिजाइनरों को मानक 18650 के बॉक्स के बाहर सोचने और बैटरी पैक डिजाइन और प्रदर्शन के लिए नई संभावनाओं को अनलॉक करने की अनुमति दी। ईवी में अधिक रेंज और तेज़ चार्जिंग की खोज 21700 जैसे बड़े प्रारूपों की ओर बढ़ने का एक महत्वपूर्ण मूल कारण था।
अनुप्रयोग: इनका उपयोग कहां किया जाता है?
आप 18650 और 21700 दोनों बैटरियों को विभिन्न प्रकार के उपकरणों को शक्ति प्रदान करते हुए देखेंगे।
18650
लैपटॉप बैटरी पैक (हालाँकि नए, स्लीकर मॉडल में कम आम है), पावर बैंक, कई एलईडी फ्लैशलाइट, पोर्टेबल पंखे, वेप डिवाइस और पुराने इलेक्ट्रिक वाहन मॉडल जैसी चीज़ों में अभी भी इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह एक परिपक्व तकनीक है जिसके कई तरह के आपूर्तिकर्ता हैं। PCB और PCBA कंपनियाँ ऐसे उत्पाद डिज़ाइन कर रही हैं जिन्हें मध्यम शक्ति और ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और वे लंबे समय से 18650 का उपयोग कर रही हैं।
21700
नए इलेक्ट्रिक वाहनों (टेस्ला ने सबसे पहले बड़े पैमाने पर इसे अपनाया था), हाई-पावर कॉर्डलेस पावर टूल्स, नए और ज़्यादा शक्तिशाली एलईडी फ्लैशलाइट्स, कुछ ई-बाइक और घरेलू ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में इनका इस्तेमाल बढ़ रहा है। इन्हें उन उपकरणों के लिए नए प्रोटोटाइप में डिज़ाइन किया जा रहा है जिन्हें आकार में बहुत ज़्यादा बदलाव किए बिना ऊर्जा या शक्ति में अतिरिक्त वृद्धि की आवश्यकता होती है।
ग्राहकों की राय बिलकुल सही है कि बैटरी लाइफ और परफॉरमेंस मुख्य विशेषताएं हैं। कई उत्पादों में 21700 का बदलाव सीधे तौर पर ग्राहकों की लंबे समय तक चलने और अधिक पावर की मांग को पूरा करता है।
संगतता और सिस्टम डिज़ाइन
यह याद रखना बहुत ज़रूरी है कि 21700 बैटरी 18650 बैटरी के लिए डिज़ाइन किए गए डिवाइस में फ़िट नहीं होगी, और इसके विपरीत। उनके भौतिक आयाम अलग-अलग हैं। बैटरी होल्डर, चार्जिंग क्रैडल और डिवाइस का आंतरिक लेआउट विशेष रूप से एक या दूसरे आकार के लिए बनाया जाता है।
जब डिजाइनर कोई नया उत्पाद बनाते हैं, तो वे बिजली और ऊर्जा की आवश्यकताओं को देखते हैं। वे उपलब्ध स्थान और लागत लक्ष्य पर भी विचार करते हैं। इन कारकों के आधार पर, वे चुनते हैं कि कौन सा सेल आकार सबसे अधिक समझ में आता है। उदाहरण के लिए, एक छोटा, पतला उपकरण छोटे, कम शक्तिशाली सेल या यहां तक कि फ्लैट पाउच-प्रकार की बैटरी के साथ रह सकता है।
एक बड़ा पावर टूल या EV सबसे ज़्यादा ऊर्जा और शक्ति पैक करने के लिए 18650 या 21700 (या इससे भी बड़ी सेल) पर विचार करेगा। बैटरी से चलने वाले उत्पादों के लिए सही सेल आकार और प्रकार चुनना विनिर्माण क्षमता के लिए डिज़ाइन (DFM) का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। आपको प्रदर्शन, आकार, लागत और असेंबली की आसानी के बीच संतुलन बनाने की ज़रूरत है।
कौनसा अच्छा है?
कोई भी बैटरी का आकार सार्वभौमिक रूप से "बेहतर" नहीं है। यह पूरी तरह से इस बात पर निर्भर करता है कि आपको इसकी क्या आवश्यकता है।
अगर आपको सबसे छोटा संभव उपकरण और मध्यम शक्ति/ऊर्जा की आवश्यकता है, तो 18650 या उससे भी छोटे सेल अभी भी सही विकल्प हो सकते हैं। सिर्फ़ इसलिए कि 21700 नया है और ज़्यादा ऊर्जा रखता है, इसका मतलब यह नहीं है कि यह हमेशा सबसे अच्छा विकल्प है।
यदि आपको अपेक्षाकृत कॉम्पैक्ट बेलनाकार प्रारूप में अधिकतम ऊर्जा और शक्ति की आवश्यकता है, तो 21700 अक्सर जीतता है। यह प्रदर्शन में एक कदम आगे है।
चुनते या तुलना करते समय, एप्लिकेशन की आवश्यकताओं पर ध्यान केंद्रित करें। अलग-अलग बैटरी सेल (क्षमता, अधिकतम डिस्चार्ज करंट, वोल्टेज, जीवनकाल) की विशिष्टताओं को देखें और उनकी तुलना अपने डिवाइस की ज़रूरतों से करें। अलग-अलग सेल विकल्पों पर शोध करते समय धैर्य रखें; एक ही आकार के भीतर भी विनिर्देश अलग-अलग हो सकते हैं।
निष्कर्ष
तो मूल बात यह है कि 18650 और 21700 लिथियम-आयन बैटरी सेल के दो सामान्य आकार हैं। 21700, 18650 से थोड़ा बड़ा है। इस बड़े आकार का मतलब है कि 21700 आम तौर पर अधिक क्षमता प्रदान करता है और अधिक शक्ति प्रदान कर सकता है। आप कई पुराने और छोटे गैजेट में 18650 देखेंगे, जबकि 21700 ईवी और पावर टूल्स जैसे उच्च-मांग वाले अनुप्रयोगों में तेजी से पाए जाते हैं। उनके बीच चयन करने में ऊर्जा, शक्ति, आकार और लागत की जरूरतों को संतुलित करना शामिल है।
