כיצד לחשב את הגדרות מטען הסוללה

כדי לחשב את הפרמטרים של המטען עבור סוללה מסוימת, תחילה עליך לקחת בחשבון את סוג הפרמטרים של הסוללה שאתה עומד לטעון במכשיר זה. המאפיינים החשובים ביותר של סוללה נטענת הם: קיבולת, מתח טעינה מלא, זרם טעינה מרבי המותר, כמו גם טווח טמפרטורות פעולה מותרות.

תלוי באיזה סוג סוללה מדובר, באיזה סוג חומרים היא משתמשת - יש לבחור את הפרמטרים של המטען באופן פרטני. כאן אנו מסתכלים על סוללות עופרת-ליתיום-יון, או ליתר דיוק על תכונות הטעינה שלהן.

האמת היא שאם הסוללה נטענת תמיד כראוי, בהתאמה לערכים האופטימליים של מתח וזרם, היא תשמור על יכולתה במשך מחזורי פריקת טעינה רבים. כמובן בתנאי שהוא גם משוחרר, בכפוף למגבלות, ללא עומסי יתר, ללא התחממות יתר. אז איך לחשב את הפרמטרים של המטען עבור הסוללה?

סוללת ליתיום יון

החלקיק הטעון העיקרי האחראי להיווצרות הזרם בסוללת ליתיום-יון, הוא יון ליתיום טעון באופן חיובי. הוא מסוגל לחדור לסריג הגביש של החומר באנודה, למשל, בפחמן בצורה של גרפיט, וגם ליצור מלחים או תחמוצות מתכת (למשל עם מנגן, קובלט או עם ברזל וזרחן).

בגלל הרכב כימי כזה בדיוק, מתח הטעינה הסופי המרבי בין האלקטרודות של סוללת ליתיום-יון לא צריך לעלות על 4.2 וולט, או יותר טוב, 4.1 וולט, זה יאריך את חיי השירות שלו ויאט שינויים בלתי הפיכים.

יש לטעון סוללת ליתיום-יון במתח של 5 וולט, כדי לא להמתין ללא הגבלת זמן. במקרה זה, זרם הטעינה האופטימלי צריך להיות בין 50 ל- 100% מערך הקיבולת, כלומר, סוללה של 2400mAh תיטען באופן אופטימלי עם זרם של 2.4A ל- 1.2A.

כדי למנוע טעינת יתר מטענים איכותיים טוענים סוללות כאלה בשני שלבים: בשלב הראשון מסופקות 5 וולט לאלקטרודות והמטען עובר עם הזרם המרבי המותר לזמן מה עד שמגיע מתח הסף באזור של 4.1 וולט ואז מתחיל השלב השני - עם נמוך יותר זרם כאשר המתח מובא לסיבובים 4.1-4.2 וולט.

לכן, כוח המטען עבור סוללת ליתיום-יון (עבור תא אחד) מחושב באופן הבא: הכפל את המתח המרבי בזרם המרבי, נניח 5V * 2.4A = 1.2W - לדוגמא שלנו.

סוללת עופרת חומצה

סוללת החומצה העופרת עובדת כתוצאה מתגובות כימיות של עופרת וחמצן עופרת בתמיסה מימית של חומצה גופרתית. כל מצבר לרכב קלאסי מתוכנן כך. במהלך המטען מתפרק גופרת העופרת ליונים (SO4 טעון שלילי ו- H טעון חיובי), נוצר דו תחמוצת עופרת על הקתודה ונוצר עופרת טהורה על האנודה. בפריקה מתחמצן עופרת מתכתית לסולפטת עופרת, דו תחמוצת העופרת מופחתת בקתודה, ועופרת מתחמצנת באנודה.

אם הסוללה נטענת (ממשיכה להטעין זמן רב מדי), אז גופרת העופרת תסתיים, רק מים יישארו, והאלקטרוליזה שלה תחל: חמצן ישוחרר באנודה, ויוצר מימן על הקתודה (אלקטרודה שלילית) - זה ייראה באלקטרוליט הנוזל. בועות.

בגלל הרכב כימי כזה בדיוק, מתח הטעינה המרבי של תא אחד של סוללת עופרת הוא 2.17 וולט. בסוללה של 12 וולט ישנם 6 חלקים כאלה המחוברים לסדרה, ובמצבר של 6 וולט ישנם 3 חלקים מחוברים בסדרה.לכן מתח הטעינה המרבי של סוללת 12 וולט הוא 13.02 וולט. עבור 6 וולט - 6.51 וולט.

כך, על המטען בתהליך הטעינה לספק מתח קבוע לאלקטרודות המבוסס על לפחות 2.45 וולט לתא (כך שהטעינה לא תימשך ללא הגבלת זמן) - עבור 12 וולט זה 14.7 וולט, ועבור 6 וולט מתברר 7, 35 וולט. זרם הטעינה הראשוני נלקח באופן אופטימלי כ 30% מהקיבולת.

כתוצאה מכך, יש לחשב את עוצמת העבודה המרבית של המטען כמתח המקסימלי כפול הזרם המרבי, נניח 14.7V * 30A = 441W - עבור סוללה עופרת חומצה עם מתח נומינלי של 12 וולט, קיבולת 100Ah.

Comments

[#1 סטניסלב]

5V * 2.4A = 1.2W ???
5V * 2.4A = 12W, או משהו שאני לא מבין ???

[#2 ולאד]

גם לא הבנתי למה פתאום יש 1.2 וולט. אני חושב שגיאת דפוס.