הבנת סוללות הליתיום יון שלך: תנאים שכדאי לדעת

כִּימִיָה: סוללות מורכבות ממספר תאים אלקטרוכימיים.קיימות כמה כימיות עיקריות, כולל חומצה עופרת וליתיום.סוללות חומצה עופרת קיימות מאז סוף המאה ה-19 ויש להן מספר סוגים - הזן המוצף הרטוב, ג'ל אטום או סוג AGM.סוללות עופרת הן כבדות, מכילות פחות כוח מאשר סוללות ליתיום, הן קצרות חיים וניזקות בקלות מתחזוקה לא נכונה.לעומת זאת, l סוללות איתיום ברזל פוספט (LiFePO4) הם כמחצית ממשקלם של חומצת עופרת, מכילים יותר אנרגיה, בעלי חיים ארוכים יותר ואינם דורשים תחזוקה.

מתח:   זוהי היחידה החשמלית של לחץ במעגל חשמלי.המתח נמדד על ידי מד מתח.זה מקביל ללחץ או ראש זרימת מים דרך צינורות.הערה - בדיוק כפי שעלייה בלחץ גורמת ליותר נפח מים לזרום דרך צינור נתון, כך עליית המתח (על ידי הכנסת יותר תאים במעגל) תגרום ליותר אמפר של זרם לזרום באותו מעגל.ירידה בגודל הצינורות מגבירה את ההתנגדות ומקטינה את זרימת המים.הכנסת התנגדות למעגל חשמלי מפחיתה את זרימת הזרם עם מתח או לחץ נתון.

קצב טעינה או קצב C: ההגדרה של קצב הטעינה או קצב ה-C של סוללה או תא היא זרם הטעינה או הפריקה באמפר כפרופורציה מהקיבולת המדורגת ב-Ah.לדוגמה, במקרה של סוללה של 500 mAh, קצב C/2 הוא 250 mA וקצב 2C יהיה 1 A.

טעינה זרם קבוע: הכוונה היא לתהליך טעינה שבו רמת הזרם נשמרת ברמה קבועה ללא קשר למתח הסוללה או התא.

טעינת מתח קבוע: - הגדרה זו מתייחסת לתהליך טעינה שבו המתח המופעל על סוללה מוחזק על ערך קבוע לאורך מחזור הטעינה ללא קשר לזרם הנמשך.

חיי מחזור: הקיבולת של תא נטענים או סוללה משתנה במהלך חייו.ההגדרה של חיי הסוללה או חיי המחזור של סוללה היא מספר המחזורים שניתן לטעון ולפרוק תא או סוללה בתנאים ספציפיים, לפני שהקיבולת הזמינה נופלת לקריטריונים ספציפיים לביצועים - בדרך כלל 80% מהקיבולת המדורגת.

לסוללות NiMH יש בדרך כלל חיי מחזור של 500 מחזורים, סוללות NiCd יכולות להיות עם חיי מחזור של למעלה מ-1,000 מחזורים ועבור תאי NiMH זה פחות בסביבות 500 מחזורים.לסוללות ליתיום יון יש כיום זמני חיי מחזור של בערך 2000 מחזורים , אם כי עם הפיתוח זה משתפר.חיי המחזור של תא או סוללה מושפעים מאוד מעומק המחזור ומשיטת הטעינה.ניתוק לא תקין של מחזור הטעינה, במיוחד אם התא נטען יתר על המידה או טעון הפוך מקצר משמעותית את חיי המחזור.

מתח ניתוק: כאשר סוללה או תא מתרוקנים, יש לה עקומת מתח שהיא עוקבת אחריה - המתח בדרך כלל נופל במהלך מחזור הפריקה.ההגדרה לתא או סוללה של תא המתח המנותק או הסוללה היא המתח שבו הפריקה מסתיימת על ידי מערכת ניהול סוללה כלשהי.נקודה זו עשויה להיקרא גם מתח סוף הפריקה.

מחזור עמוק: מחזור פריקת טעינה שבו הפריקה נמשכת עד לפרוק מלא של הסוללה.זה בדרך כלל נחשב לנקודה שבה הוא מגיע למתח הניתוק שלו, בדרך כלל 80% מהפריקה.

אֶלֶקטרוֹדָה: האלקטרודות הן היסודות הבסיסיים בתוך תא אלקטרוכימי.יש שניים בכל תא: אלקטרודה אחת חיובית ואחת שלילית.מתח התא נקבע על פי הפרש המתח בין האלקטרודה החיובית והשלילית.

אלקטרוליט: ההגדרה של האלקטרוליט בתוך סוללה היא שזהו המדיום שמספק את ההולכה של יונים בין האלקטרודות החיוביות והשליליות של התא.

צפיפות אנרגיה: צפיפות אחסון האנרגיה הנפחית של סוללה, מבוטאת בוואט-שעה לליטר (Wh/l).

צפיפות כוח: צפיפות ההספק הנפחית של סוללה, מבוטאת בוואט לליטר (W/l).

קיבולת מדורגת: הקיבולת של סוללה מתבטאת באמפר-שעות, Ah והיא הטעינה הכוללת שניתן לקבל מסוללה טעונה במלואה בתנאי פריקה מוגדרים

פריקת שדון: נמצא שסוללות ותאים יאבדו את הטעינה שלהם במשך תקופה, וצריכים טעינה מחדש.פריקה עצמית זו תקינה, אך שונה בהתאם למספר משתנים כולל הטכנולוגיה בה נעשה שימוש והתנאים.פריקה עצמית מוגדרת כאובדן קיבולת הניתן לשחזור של תא או סוללה.הנתון מתבטא בדרך כלל באחוז מהקיבולת המדורגת שאבדה לחודש ובטמפרטורה נתונה.קצב הפריקה העצמית של סוללה או תא תלוי מאוד בטמפרטורה.

מפריד: מינוח סוללה זה משמש להגדרת הממברנה הנדרשת בתוך תא כדי למנוע את קצר האנודה והקתודה יחד.עם הפיכת התאים לדחוסים יותר, המרווח בין האנודה לקתודה הופך קטן בהרבה וכתוצאה מכך שתי האלקטרודות עלולות לקצר יחד ולגרום לתגובה קטסטרופלית ואולי נפיצה.המפריד הוא חומר או מרווח חדיר ליונים, לא מוליך אלקטרונית, הממוקם בין האנודה לקתודה.

זרם ישר (DC): סוג הזרם החשמלי שסוללה יכולה לספק.מסוף אחד תמיד חיובי והשני תמיד שלילי

אנרגיה ספציפית: צפיפות אחסון האנרגיה הגרבימטרית של סוללה, מבוטאת בוואט-שעה לקילוגרם (Wh/kg).

כוח ספציפי: ההספק הספציפי לסוללה הוא צפיפות ההספק הגרבימטרית מבוטאת בוואטים לקילוגרם (W/kg).

טעינת טפטוף: מונח זה מתייחס לצורה של טעינה ברמה נמוכה שבה תא מחובר באופן רציף או לסירוגין לאספקת זרם קבוע השומרת על התא במצב טעון מלא.הרמות הנוכחיות עשויות להיות סביב 0.1C או פחות תלוי בטכנולוגיית התא.

זרם חליפין: זרם חשמלי, שבניגוד לזרם ישר, הופך במהירות את כיוונו או "מתחלף" בקוטביות כך שהוא לא מטעין סוללה.

אַמְפֵּר: היחידה המודדת את קצב זרימת הזרם החשמלי.

שעת אמפר: זוהי כמות מטען האנרגיה בסוללה שתאפשר לזרום אמפר אחד של זרם למשך שעה אחת.

קיבולת: מספר האמפר-שעות שסוללה יכולה לספק בקצב נתון של זרימת זרם לאחר טעינה מלאה.למשל, סוללה עשויה להיות מסוגלת לספק זרם של 8 אמפר למשך 10 שעות לפני שהיא נגמרת.הקיבולת שלו היא 80 אמפר שעות בקצב של 10 שעות של זרימת זרם.יש צורך לציין את קצב הזרימה, שכן אותה סוללה אם נפרק ב-20 אמפר לא תחזיק מעמד למשך 4 שעות אלא לתקופה קצרה יותר, נניח 3 שעות.לפיכך, הקיבולת שלו בקצב של 3 שעות תהיה 3×20=60 אמפר שעות.

לחייב: העברת זרם ישר דרך סוללה בכיוון המנוגד לזה של פריקה, על מנת להחזיר את האנרגיה המשמשת בפריקה.

שיעור תשלום: קצב הזרם הנדרש לטעינת סוללה ממקור חיצוני.הקצב נמדד באמפר ומשתנה עבור תאים בגדלים שונים.

בורח תרמי: מצב שבו תא או סוללה במטען פוטנציאלי קבוע יכולים להרוס את עצמם באמצעות יצירת חום פנימי.

מחזור: פריקה אחת וטעינה.

פריקת יתר: נשיאת פריקה מעבר למתח התא הנכון;פעילות זו מקצרת את חיי הסוללה אם היא מתבצעת הרבה מעבר למתח התא המתאים ונעשית לעתים קרובות.

מצב בריאותי (SoH): משקף את ביצועי הסוללה המאמתים קיבולת, אספקת זרם, מתח ופריקה עצמית;נמדד באחוזים.

מצב טעינה (SoC): הקיבולת הזמינה של סוללה בזמן נתון מבוטאת כאחוז מהקיבולת המדורגת.

מצב טעינה מוחלט (ASoC): יכולת לקחת טעינה שצוינה כאשר הסוללה חדשה.

שלילי: המסוף של מקור אנרגיה חשמלית כתא, סוללה או גנרטור שדרכו חוזר הזרם להשלמת מעגל.מסומן בדרך כלל "שלילה".

חִיוּבִי: המסוף של מקור אנרגיה חשמלית כתא, סוללה או גנרטור שממנו זורם הזרם.זה מסומן בדרך כלל "Pos.".

שירות המתנה: אפליקציה בה הסוללה נשמרת במצב טעונה במלואה על ידי טעינת טפטוף או ציפה.

פריקה בקצב גבוה: פריקה מהירה מאוד של הסוללה.בדרך כלל בכפולות של C (דירוג הסוללה מבוטא באמפר).

הבדל פוטנציאלי: PD מקוצר ונמצא על עקומות בדיקה.המונח הוא שם נרדף למתח.

קצר: חיבור בעל התנגדות נמוכה בין שתי נקודות במעגל חשמלי.קצר חשמלי קורה כאשר הזרם נוטה לזרום דרך אזור ההתנגדות הנמוכה, עוקף את שאר המעגל.

מָסוֹף: זהו החיבור החשמלי מהסוללה למעגל החיצוני.כל טרמינל מחובר לחיוב (רצועה ראשונה) או שלילית (רצועה אחרונה) בחיבור הסדרתי של תאים בסוללה.

מערכת ניהול סוללות (BMS)

הסוללות של BSLBATT כולם מצוידים ב-BMS פנימי המגן מפני נסיבות שעלולות להזיק.התנאים שמנטרים BMS כוללים מתח יתר, תת-מתח, זרם יתר, טמפרטורת יתר, קצר חשמלי וחוסר איזון בתאים.ה BMS ינתק את הסוללה מהמעגל אם אחד מהאירועים הללו מתרחש.

הבנת המינוח הזה תעזור לך בשלב הבא לקביעת הסוללה המתאימה לצרכי האנרגיה שלך - מצא את הסוללה המתאימה, אותה ניתן למצוא כאן .אם יש לך שאלות, אל תהסס להתקשר, לשלוח דוא"ל או לפנות אלינו ברשתות החברתיות.