למד אותך כיצד להשתמש במולטימטר כדי לשפוט את איכות הסוללה הנטענת

למד אותך כיצד להשתמש במולטימטר כדי לשפוט את איכות הסוללה הנטענת

1. סוללה נטענת

(1) קצב טעינה (קצב C)

C היא האות הראשונה של קיבולת, המשמשת לציון גודל הזרם כאשר הסוללה נטענת ומתרוקנת.

לדוגמה, כאשר הקיבולת המדורגת של הסוללה הנטענת היא 1100mAh, זה אומר שזמן הפריקה ב-1100mAh (1C) יכול להימשך שעה אחת. אם זמן הפריקה ב-200mA (0.2C) יכול להימשך 5 שעות, ניתן לחשב את הטעינה גם לפי השוואה זו.

(2) מתח פריקה ניתוק

הכוונה היא כאשר המצבר מתרוקן, המתח יורד לערך מתח העבודה המינימלי שהסוללה לא אמורה להמשיך לפרוק.

בהתאם לסוגי סוללות שונים ולתנאי פריקה שונים, הדרישות לקיבולת ולחיי הסוללה גם הן שונות, כך שמתח הסיום שצוין של פריקת הסוללה שונה גם הוא.

(3) מתח מעגל פתוח (OpencircuitvoltageOCV)

כאשר הסוללה אינה מתרוקנת, הפרש הפוטנציאלים בין שני הקטבים של הסוללה נקרא מתח המעגל הפתוח.

מתח המעגל הפתוח של הסוללה ישתנה בהתאם לחומר האלקטרודות החיוביות והשליליות של הסוללה והאלקטרוליט. אם החומרים של האלקטרודות החיוביות והשליליות של הסוללה זהים לחלוטין, לא משנה כמה גדולה הסוללה ואיך הגיאומטריה משתנה, מתח המעגל הפתוח יהיה זהה.

(4) עומק הפריקה DOD

במהלך השימוש בסוללה, הקיבולת שמשחררת הסוללה כאחוז מהקיבולת הנקובת שלה נקראת עומק הפריקה.

לעומק הפריקה יש קשר עמוק עם חיי הטעינה של הסוללה המשנית. ככל שעומק הפריקה של הסוללה המשנית עמוק יותר, כך חיי הטעינה קצרים יותר. לכן, יש להימנע ככל האפשר מהפרשות עמוקות בשימוש.

(5) פריקת יתר (פריקת יתר)

אם הסוללה עולה על ערך מתח הסיום של פריקת הסוללה במהלך תהליך הפריקה, וממשיכה להתרוקן, הלחץ הפנימי של הסוללה עלול לעלות, הפיכות החומרים הפעילים החיוביים והשליליים תיפגע וקיבולת הסוללה תפגע. להיות מופחת באופן משמעותי.

(6) חיוב יתר

כאשר הסוללה נטענת, אם היא ממשיכה להיטען לאחר טעינה מלאה, הדבר עלול לגרום ללחץ הפנימי של הסוללה לעלות, לסוללה להתעוות ולדלוף בלילה, וגם ביצועי הסוללה יהיו מופחת וניזוק משמעותית.

(7) צפיפות אנרגיה (Energydensity)

האנרגיה החשמלית המשתחררת על ידי נפח היחידה או המסה הממוצעת של סוללה.

בדרך כלל, תחת אותו נפח, צפיפות האנרגיה של סוללות ליתיום-יון היא פי 2.5 מזו של סוללות ניקל-קדמיום ופי 1.8 מזו של סוללות ניקל-מתכת הידריד. גודל קטן יותר ומשקל קל יותר.

(8) פריקה עצמית (Selfdischarge)

לא משנה אם הסוללה בשימוש או לא, מסיבות שונות היא תגרום לתופעה של אובדן חשמל.

אם מחושב ביחידות של חודש אחד, הפריקה העצמית של סוללות ליתיום-יון היא בערך 1 אחוז -2 אחוז, והפריקה העצמית של סוללות ניקל-מתכת הידריד היא כ-3 אחוזים -5 אחוזים.

(9) חיי מחזור טעינה (Cyclelife)

כאשר הסוללה הנטענת נטענת ומתרוקנת שוב ושוב, קיבולת הסוללה תקטן בהדרגה ל-60 אחוז -80 אחוז מהקיבולת ההתחלתית.

(10) אפקט זיכרון (Memoryeffect)

במהלך תהליך הטעינה והפריקה של הסוללה, ייווצרו בועות קטנות רבות על לוחית הסוללה. עם הזמן, בועות אלו יצמצמו את שטח לוחית הסוללה וישפיעו בעקיפין על קיבולת הסוללה.

2. כיצד להשתמש במולטימטר כדי לשפוט את איכות הסוללה הנטענת

להלן דוגמה לסוללת ליתיום-יון עם מתח סטנדרטי של 4.2V.

אם המתח לאחר טעינה מלאה הוא 4.2V, זה אומר שזה בסדר. אם הסוללה משמשת יותר מ-0.7 פעמים מהזמן של הסוללה החדשה, זה אומר שהסוללה לא רעה. אם המתח לאחר טעינה מלאה גבוה מ-4.2V, זה אומר שמשהו לא בסדר במטען. מד מתח חייב להיות מדויק). אנא ראה את ההקדמה למטה.

(1) המתח הנומינלי של סוללת הליתיום-יון הוא 3.7V (3.6V), ומתח ניתוק הטעינה הוא 4.2V (4.1V, בעל עיצובים שונים בהתאם למותג הסוללה). (המפרט עבור סוללות ליתיום-יון הוא: סוללות ליתיום-יון משניות)

(2) דרישות טעינה עבור סוללות ליתיום-יון (מפרט GB/T182872000): ראשית, טעינת זרם קבוע, כלומר, הזרם קבוע ומתח הסוללה גדל בהדרגה עם תהליך הטעינה. כאשר מתח מסוף הסוללה מגיע ל-4.2V (4.1V), שנה לזרם קבוע. טעינת זרם היא טעינת מתח קבועה, כלומר, המתח קבוע, והזרם יורד בהדרגה ככל שתהליך הטעינה נמשך בהתאם לדרגת הרוויה של התא. כאשר הוא יורד ל-0.01C, הטעינה נחשבת להפסקה. (C היא דרך לבטא את הקיבולת הנומינלית של הסוללה מול הזרם. לדוגמה, אם לסוללה קיבולת של 1000mAh, 1C הוא זרם הטעינה של 1000mA. שימו לב שזה mA במקום mAh, ו-0.01C הוא 10mA.) כמובן, הייצוג הסטנדרטי הוא 0.01 C5A, פישטתי את זה כאן.

(3) למה אתה חושב ש-0.01C הוא סוף הטעינה: זה נקבע בתקן הלאומי GB/T18287-2000, וזה גם נדון. בעבר, כולם בדרך כלל סיימו עם 2{{10}}mA. גם התקן התעשייה YD/T998-1999 של משרד הדואר והתקשורת קובע שלא משנה כמה גדולה קיבולת הסוללה, זרם העצירה הוא 20mA. ה-0.01C שצוין בתקן הלאומי מסייע בטעינה מלאה יותר, מה שמועיל ליצרן לעבור את ההערכה. כמו כן, התקן הלאומי קובע שזמן הטעינה לא יעלה על 8 שעות, כלומר גם אם לא הגיע ל-0.01C, נחשב שהטעינה מסתיימת לאחר 8 שעות. (סוללות באיכות טובה אמורות להגיע ל-0.01C תוך 8 שעות, סוללות באיכות ירודה, אין משמעות לחכות)

(4) מכיוון שיש לוח הגנה בסוללה, האם אנחנו יכולים להיות סמוכים ובטוחים: לא, כי פרמטר הניתוק של לוח ההגנה הוא 4.35V (זה עדיין טוב, הגרוע יותר הוא 4.4 עד 4.5V), ההגנה לוח הוא להתמודד עם חירום כן, אם הוא נטען מדי בכל פעם, הסוללה תתכלה במהירות.

(5) כמה זרם טעינה מתאים: בתיאוריה, ככל שהסוללה קטנה יותר, הסוללה טובה יותר. אבל אתה לא יכול לחכות 3 ימים לטעינת הסוללה. החיוב בתעריף הנמוך שצוין בתקן הלאומי הוא 0.2C (מערכת חיוב בוררות). אם ניקח לדוגמא את הסוללה של 1000mAh שלעיל, היא 200mA. אז אנחנו יכולים להעריך שניתן לטעון את הסוללה הזו במלואה תוך יותר מ-5 שעות. (קיבולת mAh=זרם mA × זמן h) מחלקת הפיקוח הטכני הלאומי מזהה את קיבולת סוללת הליתיום, הנטענת בקצב גבוה של 1C, נפרקת בקצב נמוך של 0.2C, וערך הקיבולת מחושב בזמן. מספר המבחנים הוא 5, ויש קיבולת אחת. להגיע לסוף המבחן. (כלומר, יש 5 סיכויים. אם הבדיקה הראשונה כשירה, 4 הפעמים הבאות לא ייעשו.) לפני הבדיקה מותר מחזור מקדים, כלומר טעינה עם זרם קבוע 1C ל-4.2V תפסיק , ולא יהיה לאחר מכן מתח קבוע לתהליך של 0.01C, אפילו לא 14 שעות.

(6) כמה זרם טעינה יכול לעמוד סוללת הליתיום-יון: הוא יכול להיות גבוה מאוד במהלך בדיקת היצרן, אבל השיעור הגבוה בתקן הלאומי הוא 1C. אם לוקחים את הסוללה שלעיל כדוגמה, ניתן לטעון אותה במלואה תוך יותר משעה. האם הסוללה יכולה לעמוד בזרם טעינה כה גדול? עבור סוללות הליתיום-יון הנוכחיות, זה פשוט טריוויאלי. נכון להיום אין תקן ארצי למטענים, אך מיושם התקן התעשייתי YD/T9981999/2 של משרד הדואר והתקשורת הקובע כי זרם המטען לא יהיה גדול מ-1C.

(7) איך מגדירים את החיים: במילים פשוטות, זה אומר שהקיבולת של הסוללה יורדת ל-70 אחוז לאחר N פעמים של טעינה של 1C ופריקה של 1C, וה-N בשלב זה הוא החיים. זה לא אומר שעדיין ניתן להשתמש ב-300 פעמים, ו-301 פעמים לא ניתן להשתמש. התקן הלאומי קובע כי אורך החיים לא יפחת מפי 300. התנאים בהם אנו משתמשים בדרך כלל אינם קשים כמו הבדיקה, ותוחלת החיים תהיה ארוכה יותר.