TazmanianDevil
26-01-2015, 10:43:31
סוללות באופן כללי
צפיפות אנרגיה בסוללות מהי ?
ממה הן עשויות ?
מה בכלל מתרחש בסוללות ?איזה תהליך כימי ובכלל, כמה זמן הן יכולות להחזיק מעמד ?
בוא ניקח לדוגמה סוללה מסוימת, שיכולה להיות מתוכננת ומעוצבת בצורה כזו שתהיה קטנה מאוד ובעלת יכולת להחזיק המון זמן בשחרור אנרגיה...אבל יש לה חיי מדף קצרים יחסית (סייקל נמוך)
לעומת זאת אנו יכולים לקחת סוללה שתהיה יכולה לעמוד ביותר כוח אבל היא כנראה תהיה גדולה ומגושמת.
השלישית, יכולה שתהיה לה אנרגיה בצפיפות גבוהה, ויכולת לעמוד עם יותר כוח לאורך זמן, אבל היא מיוצרת לטובת תפקיד מסוים, מה שעושה אותה ליקרה מידי ללקוח הממוצע.
סוללות המבוססות על ליתיום יכולות להיות בעלות הצפיפות אנרגיה הגבוהה ביותר אך דבר זה בא על חשבון של התפשרות על בטיחות.
יצרני הסוללות מודעים לצרכי הלקוחות שלהם ולכן מציעים חבילות שיכולות להתאים בצורה הטובה ביותר למטלה לה הם צריכים אותן.
לדוגמה יצרני טלפונים סלולאריים, זו דוגמה מעולה לעיבוד זה. הינה סוללה בעלת נפח קטן גודל קטן אך צפיפות אנרגיה ענקית. אומנם אריכות החיים אולי יותר קטנה אך דבר זה הוא בעצם השילוב
המנצח כי אריכות ימים לסוללות כאלו לא יכולה לנצח את עיניין הגודל וצפיפות האנרגיה העצומה שבתוכה. תקופת שירות קצרה לא משחקת פה תפקיד כי גם כך אנו מוצאים את עצמנו משדרגים
ומחליפים את המכשיר עוד לפני שהסוללה נגמרת ולא מתפקדת יותר...תחשבו על זה מה חברות הסלולארי מרוויחות על גבנו וגחמותינו..
הינה קיצור ליכולות, לכוח ולמגבלות של כל סוללה והכימיה שלה.
למרות שצפיפות האנרגיה שיש בסוללה זה דבר עליון, יש לזקוף לסוללות תכונות אחרות כמו שירות.
סוללות הנייקד הן הסוללות הנטענות הראשונות בגודל הקטן (לא כמו מצברי הרכב שהיו עד אז) והן בעצם קבעו סטנדרט מסוים שאליו כל שאר הסוללות האחרות בקטגוריה זו מושוות אליו.
אני חייב לציין שכמו שזה נראה היום המגמה היא בהחלט סוללות שמתבססות על כימיית הליתיום.
ניקל קדימיום- בודרת אך בעלת צפיפות אנרגיה בינונית. נייקד משמשת בעיקר היכן שחיי מדף ארוכים, קצב שחרור אנרגיה גבוה ויכולת לעמוד בטמפרטורות גבוהות מתבקשים.
המטרה העיקרית של סוללה זו היא רדיו דו כיווני RC, ציוד ביו-מכאני וכלי עבודה.
סוללות אלו מכילות רעלים
ניקל מטאל היידריד- סוללה בעלת צפיפות אנרגיה גבוהה יותר בהשוואה לנייקד אבל על חשבון חיי מדף. אין רעלים בסוללה זו.
יישום, טלפונים ניידים, מחשבים ניידים.
רבים רואים בסוללה זו כקרש הקפיצה לסוללות המבוססות על ליתיום.
מצברים- הסוללה בעלת שיעור החיסכון הגבוה ביותר, מיועדת לצרכנים גדולים במיוחד אבל זה בא על חשבון משקל, כלומר לא היכן שמשקל הוא מאוד חשוב.
מצברים אלו הם הבחירה המושלמת ליישומי ביה"ח כמו כיסאות גלגלים, נורות חירום וכדומה...מצברים אלו לא יקרים ומאוד קשיחים, מצבר זה משמש תחום מאוד מסוים שיהיה להחליף אותו באיזה תחליף אחר כיום.
ליתיום יון- הסוללה בעלת ההתפתחות הגדולה ביותר המציעה צפיפות אנרגיה גבוהה מאוד במשקל נמוך, אך מצריכה מעגלי אבטחה (רגולאטורים למיניהם) לטובת בטיחות בהפעלת הסוללה.
אין סוף יישומים.
טבלה 1 מתמצתת את התכונות של הסוללות הנפוצות הללו.
המספרים מתבססים על ממוצעים בלבד.
120589
ליתיום יון מחולק לשלוש קבוצות:
קובלט, COBALT סימנו Co המסורתי שלרוב משתמשים בו לסלולאריים.
מנגן, MANGANESE סימנו Mn שמניע כלי עבודה איכותיים מאוד.
זרחן, PHOSPATE סימנו H3PO4 שבעצם מתחרה פנים אל פנים עם הקובאלט.
ליתיום יון פולימר, לא רשום כמערכת נפרדת, המבנה המיוחד שלו עדיין מתפקד באותה דרך וצורה כמו הקובאלט.
120588
שימו לב למספרים בטבלה והשוו אותם לתפריט ההסברים שמתחת.
ההתנגדות הפנימית של פאק סוללות גדלה ככול שהמילי אמפר בסוללה גדל.
החיבורים ומספר הסוללות גם כן. רגולאטור או מעגל בטיחות יכול להוסיף עוד 100 מיליוואט.
מבוסס על גודל סוללה 18650 . גודל סוללה ועיצובה יכול לקבוע את ההתנגדות הפנימית שלה. פאקים גדולים יכולה להיות בהם התנגדות של יותר 15 אום.
אורך חיים מבוסס על כך שהסוללה מקבלת תחזוקה שוטפת רגילה.
אם תבצעו פריקה של הסוללה בצורה מחזורית, הדבר עלול להוריד את חייה עד פי שלושה.
חיי המדף הסייקלים מבוססים על עומק הפריקה של הסוללה. פריקה נמוכה מקנה לסוללה סייקלים רבים יותר מאשר פריקה עמוקה שלה.
הפריקה העצמית של הסוללה היא גבוהה מאוד ישר אחרי טעינה, לאחר מיכן הוא נעלם. הפריקה הטבעית ב-נייקד היא 10%, ב-24 שעות הראשונות, אחר כך היא מתאזנת ומאבדת עוד 10% כל 30 יום.
טמפרטורה גבוהה מאיצה פריקה עצמית בסוללה.
מעגלי הגנה פנימיים פורקים 3% מהאנרגיה המאוחסנת לחודש.
המתח הנומינאלי הוא 1.25v :1.2V זה יותר כדי ליצור הרמוניה בין כמה סוללות בפאק אחד, יותר אופייני לסוללות ליתיום.
סוללות ליתיום לעיתים מוערכות ביותר מ-3.6 וולט. מבוסס על ממוצעת=מתח תחת עומס.
מסוגל לתת פרצי זרם גבוהים. צריך זמן כדי להתאושש...כן כן גם סוללות צריכות את זה.
עונה אך ורק לפריקה.טווח טמפרטורת הטעינה הוא יותר מוגבל. יכול להעביר מטען נמוך בטמפרטורה נמוכה.
תחזוקה רציפה של הסוללות יכולה מבוצעת ע"י שיטה של "השוואה" בין התאים או ע"י הגעה
למקסימום טעינה כדי למנוע "קורוזיה" בסוללות...הסוללות יכולות להוציא מין אבקת גופרית לבנה.
צפיפות אנרגיה בסוללות מהי ?
ממה הן עשויות ?
מה בכלל מתרחש בסוללות ?איזה תהליך כימי ובכלל, כמה זמן הן יכולות להחזיק מעמד ?
בוא ניקח לדוגמה סוללה מסוימת, שיכולה להיות מתוכננת ומעוצבת בצורה כזו שתהיה קטנה מאוד ובעלת יכולת להחזיק המון זמן בשחרור אנרגיה...אבל יש לה חיי מדף קצרים יחסית (סייקל נמוך)
לעומת זאת אנו יכולים לקחת סוללה שתהיה יכולה לעמוד ביותר כוח אבל היא כנראה תהיה גדולה ומגושמת.
השלישית, יכולה שתהיה לה אנרגיה בצפיפות גבוהה, ויכולת לעמוד עם יותר כוח לאורך זמן, אבל היא מיוצרת לטובת תפקיד מסוים, מה שעושה אותה ליקרה מידי ללקוח הממוצע.
סוללות המבוססות על ליתיום יכולות להיות בעלות הצפיפות אנרגיה הגבוהה ביותר אך דבר זה בא על חשבון של התפשרות על בטיחות.
יצרני הסוללות מודעים לצרכי הלקוחות שלהם ולכן מציעים חבילות שיכולות להתאים בצורה הטובה ביותר למטלה לה הם צריכים אותן.
לדוגמה יצרני טלפונים סלולאריים, זו דוגמה מעולה לעיבוד זה. הינה סוללה בעלת נפח קטן גודל קטן אך צפיפות אנרגיה ענקית. אומנם אריכות החיים אולי יותר קטנה אך דבר זה הוא בעצם השילוב
המנצח כי אריכות ימים לסוללות כאלו לא יכולה לנצח את עיניין הגודל וצפיפות האנרגיה העצומה שבתוכה. תקופת שירות קצרה לא משחקת פה תפקיד כי גם כך אנו מוצאים את עצמנו משדרגים
ומחליפים את המכשיר עוד לפני שהסוללה נגמרת ולא מתפקדת יותר...תחשבו על זה מה חברות הסלולארי מרוויחות על גבנו וגחמותינו..
הינה קיצור ליכולות, לכוח ולמגבלות של כל סוללה והכימיה שלה.
למרות שצפיפות האנרגיה שיש בסוללה זה דבר עליון, יש לזקוף לסוללות תכונות אחרות כמו שירות.
סוללות הנייקד הן הסוללות הנטענות הראשונות בגודל הקטן (לא כמו מצברי הרכב שהיו עד אז) והן בעצם קבעו סטנדרט מסוים שאליו כל שאר הסוללות האחרות בקטגוריה זו מושוות אליו.
אני חייב לציין שכמו שזה נראה היום המגמה היא בהחלט סוללות שמתבססות על כימיית הליתיום.
ניקל קדימיום- בודרת אך בעלת צפיפות אנרגיה בינונית. נייקד משמשת בעיקר היכן שחיי מדף ארוכים, קצב שחרור אנרגיה גבוה ויכולת לעמוד בטמפרטורות גבוהות מתבקשים.
המטרה העיקרית של סוללה זו היא רדיו דו כיווני RC, ציוד ביו-מכאני וכלי עבודה.
סוללות אלו מכילות רעלים
ניקל מטאל היידריד- סוללה בעלת צפיפות אנרגיה גבוהה יותר בהשוואה לנייקד אבל על חשבון חיי מדף. אין רעלים בסוללה זו.
יישום, טלפונים ניידים, מחשבים ניידים.
רבים רואים בסוללה זו כקרש הקפיצה לסוללות המבוססות על ליתיום.
מצברים- הסוללה בעלת שיעור החיסכון הגבוה ביותר, מיועדת לצרכנים גדולים במיוחד אבל זה בא על חשבון משקל, כלומר לא היכן שמשקל הוא מאוד חשוב.
מצברים אלו הם הבחירה המושלמת ליישומי ביה"ח כמו כיסאות גלגלים, נורות חירום וכדומה...מצברים אלו לא יקרים ומאוד קשיחים, מצבר זה משמש תחום מאוד מסוים שיהיה להחליף אותו באיזה תחליף אחר כיום.
ליתיום יון- הסוללה בעלת ההתפתחות הגדולה ביותר המציעה צפיפות אנרגיה גבוהה מאוד במשקל נמוך, אך מצריכה מעגלי אבטחה (רגולאטורים למיניהם) לטובת בטיחות בהפעלת הסוללה.
אין סוף יישומים.
טבלה 1 מתמצתת את התכונות של הסוללות הנפוצות הללו.
המספרים מתבססים על ממוצעים בלבד.
120589
ליתיום יון מחולק לשלוש קבוצות:
קובלט, COBALT סימנו Co המסורתי שלרוב משתמשים בו לסלולאריים.
מנגן, MANGANESE סימנו Mn שמניע כלי עבודה איכותיים מאוד.
זרחן, PHOSPATE סימנו H3PO4 שבעצם מתחרה פנים אל פנים עם הקובאלט.
ליתיום יון פולימר, לא רשום כמערכת נפרדת, המבנה המיוחד שלו עדיין מתפקד באותה דרך וצורה כמו הקובאלט.
120588
שימו לב למספרים בטבלה והשוו אותם לתפריט ההסברים שמתחת.
ההתנגדות הפנימית של פאק סוללות גדלה ככול שהמילי אמפר בסוללה גדל.
החיבורים ומספר הסוללות גם כן. רגולאטור או מעגל בטיחות יכול להוסיף עוד 100 מיליוואט.
מבוסס על גודל סוללה 18650 . גודל סוללה ועיצובה יכול לקבוע את ההתנגדות הפנימית שלה. פאקים גדולים יכולה להיות בהם התנגדות של יותר 15 אום.
אורך חיים מבוסס על כך שהסוללה מקבלת תחזוקה שוטפת רגילה.
אם תבצעו פריקה של הסוללה בצורה מחזורית, הדבר עלול להוריד את חייה עד פי שלושה.
חיי המדף הסייקלים מבוססים על עומק הפריקה של הסוללה. פריקה נמוכה מקנה לסוללה סייקלים רבים יותר מאשר פריקה עמוקה שלה.
הפריקה העצמית של הסוללה היא גבוהה מאוד ישר אחרי טעינה, לאחר מיכן הוא נעלם. הפריקה הטבעית ב-נייקד היא 10%, ב-24 שעות הראשונות, אחר כך היא מתאזנת ומאבדת עוד 10% כל 30 יום.
טמפרטורה גבוהה מאיצה פריקה עצמית בסוללה.
מעגלי הגנה פנימיים פורקים 3% מהאנרגיה המאוחסנת לחודש.
המתח הנומינאלי הוא 1.25v :1.2V זה יותר כדי ליצור הרמוניה בין כמה סוללות בפאק אחד, יותר אופייני לסוללות ליתיום.
סוללות ליתיום לעיתים מוערכות ביותר מ-3.6 וולט. מבוסס על ממוצעת=מתח תחת עומס.
מסוגל לתת פרצי זרם גבוהים. צריך זמן כדי להתאושש...כן כן גם סוללות צריכות את זה.
עונה אך ורק לפריקה.טווח טמפרטורת הטעינה הוא יותר מוגבל. יכול להעביר מטען נמוך בטמפרטורה נמוכה.
תחזוקה רציפה של הסוללות יכולה מבוצעת ע"י שיטה של "השוואה" בין התאים או ע"י הגעה
למקסימום טעינה כדי למנוע "קורוזיה" בסוללות...הסוללות יכולות להוציא מין אבקת גופרית לבנה.