فهم بطاريات الليثيوم أيون الخاصة بك: المصطلحات التي يجب معرفتها

كيمياء: تتكون بطاريات الليثيوم أيون من خلايا كهروكيميائية متعددة.توجد العديد من الكيمياء السائدة، بما في ذلك حمض الرصاص والليثيوم.كانت بطاريات الرصاص الحمضية موجودة منذ أواخر القرن التاسع عشر ولها أنواع متعددة - النوع المغمور الرطب أو الجل المختوم أو نوع AGM.تتميز بطاريات الرصاص الحمضية بأنها ثقيلة وتحتوي على طاقة أقل من بطاريات الليثيوم أيون، كما أنها قصيرة العمر وتتعرض للتلف بسهولة بسبب الصيانة غير السليمة.على العكس من ذلك، ل بطاريات فوسفات حديد الإيثيوم (LiFePO4) يبلغ وزنها حوالي نصف وزن حمض الرصاص، وتحتوي على طاقة أكبر، ولها عمر أطول، ولا تحتاج إلى صيانة.

الجهد االكهربى:   إنها وحدة الضغط الكهربائية في الدائرة الكهربائية.يتم قياس الجهد بواسطة الفولتميتر.إنه مشابه للضغط أو تدفق المياه عبر الأنابيب.ملحوظة - مثلما تؤدي الزيادة في الضغط إلى تدفق كمية أكبر من الماء عبر أنبوب معين، فإن زيادة الجهد (عن طريق وضع المزيد من الخلايا في الدائرة) ستؤدي إلى تدفق المزيد من الأمبيرات من التيار في نفس الدائرة.يؤدي تناقص حجم الأنابيب إلى زيادة المقاومة وتقليل تدفق المياه.يؤدي إدخال المقاومة في الدائرة الكهربائية إلى تقليل تدفق التيار مع جهد أو ضغط معين.

معدل الشحن أو معدل C: تعريف معدل الشحن أو معدل C لبطاريات أو خلية ليثيوم أيون هو تيار الشحن أو التفريغ بالأمبير كنسبة من السعة المقدرة بـ Ah.على سبيل المثال، في حالة بطارية بسعة 500 مللي أمبير، يكون معدل C/2 هو 250 مللي أمبير ومعدل 2C سيكون 1 A.

الشحن المستمر الحالي: يشير هذا إلى عملية شحن يتم فيها الحفاظ على مستوى التيار عند مستوى ثابت بغض النظر عن جهد البطارية أو الخلية.

شحن الجهد المستمر: – يشير هذا التعريف إلى عملية شحن يتم فيها الاحتفاظ بالجهد المطبق على البطارية بقيمة ثابتة خلال دورة الشحن بغض النظر عن التيار المسحوب.

دورة الحياة: تتغير سعة الخلية أو البطارية القابلة لإعادة الشحن على مدار عمرها.تعريف عمر البطارية أو دورة حياة البطارية هو عدد الدورات التي يمكن شحن الخلية أو البطارية وتفريغها في ظل ظروف محددة، قبل أن تصل السعة المتاحة إلى معايير أداء محددة - عادة 80٪ من السعة المقدرة.

عادةً ما تتمتع بطاريات NiMH بدورة حياة تبلغ 500 دورة، ويمكن أن تتمتع بطاريات NiCd بدورة حياة تزيد عن 1000 دورة، أما بالنسبة لخلايا NiMH فهي أقل بحوالي 500 دورة.تتمتع بطاريات الليثيوم أيون حاليًا بأوقات دورة حياة تبلغ حوالي 2000 دورة ، على الرغم من أن هذا يتحسن مع التطور.يتأثر عمر دورة الخلية أو البطارية بشكل كبير بعمق نوع الدورة وطريقة إعادة الشحن.يؤدي قطع دورة الشحن غير الصحيحة، خاصة إذا كانت الخلية مشحونة بشكل زائد أو مشحونة عكسيًا، إلى تقليل عمر الدورة بشكل كبير.

قطع الجهد: عند تفريغ البطارية أو الخلية، يكون لها منحنى جهد يتبعها - حيث ينخفض ​​الجهد بشكل عام خلال دورة التفريغ.إن تعريف خلية أو بطارية خلية أو بطارية جهد القطع هو الجهد الذي يتم عنده إنهاء التفريغ بواسطة أي نظام لإدارة البطارية.يمكن أيضًا الإشارة إلى هذه النقطة باسم جهد نهاية التفريغ.

دورة عميقة: دورة تفريغ الشحنة التي يستمر فيها التفريغ حتى تفريغ البطارية بالكامل.عادةً ما تكون هذه هي النقطة التي يصل عندها جهد القطع، عادةً 80٪ من التفريغ.

القطب: الأقطاب الكهربائية هي العناصر الأساسية داخل الخلية الكهروكيميائية.يوجد قطبان في كل خلية: قطب موجب والآخر سالب.يتم تحديد جهد الخلية من خلال فرق الجهد بين القطب الموجب والسالب.

بالكهرباء: تعريف المنحل بالكهرباء داخل بطاريات ليثيوم أيون هو أنه الوسيط الذي يوفر توصيل الأيونات بين الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة للخلية.

كثافة الطاقة: كثافة تخزين الطاقة الحجمية للبطارية، معبرًا عنها بالواط ساعة لكل لتر (Wh/l).

كثافة الطاقة: كثافة الطاقة الحجمية للبطارية، معبرًا عنها بالواط لكل لتر (W/l).

تصنيف القدرة: يتم التعبير عن سعة البطارية بوحدات أمبير ساعة، وهي إجمالي الشحن الذي يمكن الحصول عليه من بطارية مشحونة بالكامل في ظل ظروف تفريغ محددة

تفريغ قزم: لقد وجد أن البطاريات والخلايا تفقد شحنتها مع مرور الوقت، وتحتاج إلى إعادة الشحن.وهذا التفريغ الذاتي أمر طبيعي، ولكنه يختلف حسب عدد من المتغيرات بما في ذلك التكنولوجيا المستخدمة والظروف.يتم تعريف التفريغ الذاتي على أنه فقدان سعة الخلية أو البطارية القابلة للاسترداد.يتم التعبير عن هذا الرقم عادةً كنسبة مئوية من السعة المقدرة المفقودة شهريًا وعند درجة حرارة معينة.يعتمد معدل التفريغ الذاتي للبطارية أو الخلية بشكل كبير على درجة الحرارة.

الفاصل: تُستخدم مصطلحات البطارية هذه لتحديد الغشاء المطلوب داخل الخلية لمنع قصر الأنود والكاثود معًا.مع جعل الخلايا أكثر إحكاما، تصبح المسافة بين الأنود والكاثود أصغر بكثير ونتيجة لذلك يمكن أن يحدث قصر بين القطبين الكهربائيين مما يتسبب في تفاعل كارثي وربما انفجاري.الفاصل عبارة عن مادة أو فاصل قابل للنفاذ للأيونات وغير موصل للكهرباء يتم وضعه بين الأنود والكاثود.

التيار المباشر (تيار مستمر): نوع التيار الكهربائي الذي يمكن للبطارية توفيره.يكون أحد الطرفين موجبًا دائمًا والآخر سالبًا دائمًا

محددة في مجال الطاقة: كثافة تخزين الطاقة الوزنية للبطارية، معبرًا عنها بالواط ساعة لكل كيلوغرام (Wh/kg).

قوة محددة: الطاقة المحددة للبطارية هي كثافة الطاقة الوزنية المعبر عنها بالواط لكل كيلوغرام (W/kg).

شحن هزيل: يشير هذا المصطلح إلى شكل من أشكال الشحن منخفض المستوى حيث تكون الخلية متصلة بشكل مستمر أو متقطع بمصدر تيار ثابت يحافظ على الخلية في حالة مشحونة بالكامل.قد تكون المستويات الحالية حوالي 0.1 درجة مئوية أو أقل اعتمادًا على تكنولوجيا الخلايا.

التيار المتناوب: التيار الكهربائي، على عكس التيار المباشر، يعكس اتجاهه بسرعة أو "يتناوب" في القطبية بحيث لا يشحن البطارية.

أمبير: الوحدة التي تقيس معدل تدفق التيار الكهربائي.

ساعة أمبير: إنها كمية الطاقة المشحونة في البطارية التي تسمح بتدفق أمبير واحد من التيار لمدة ساعة واحدة.

سعة: عدد ساعات الأمبير التي يمكن للبطارية توفيرها بمعدل معين من تدفق التيار بعد شحنها بالكامل.على سبيل المثال، قد تكون البطارية قادرة على توفير 8 أمبير من التيار لمدة 10 ساعات قبل استنفادها.تبلغ سعتها 80 أمبير ساعة بمعدل 10 ساعات من تدفق التيار.من الضروري ذكر معدل التدفق، حيث أن نفس البطارية إذا تم تفريغها عند 20 أمبير لن تدوم لمدة 4 ساعات ولكن لفترة أقصر، على سبيل المثال 3 ساعات.وبالتالي فإن سعتها بمعدل 3 ساعات ستكون 3×20=60 أمبير ساعة.

تكلفة: تمرير تيار مباشر عبر البطارية في الاتجاه المعاكس لاتجاه التفريغ وذلك لاستعادة الطاقة المستخدمة عند التفريغ.

نسبة الرسوم: معدل التيار اللازم لشحن البطارية من مصدر خارجي.يتم قياس المعدل بالأمبير ويختلف بالنسبة للخلايا ذات الأحجام المختلفة.

هارب الحراري: حالة يمكن فيها لخلية أو بطاريات ليثيوم أيون ذات شحنة محتملة ثابتة أن تدمر نفسها من خلال توليد الحرارة الداخلية.

دورة: تفريغ وشحن واحد.

الإفراط في التفريغ: حمل التفريغ بما يتجاوز جهد الخلية المناسب؛يؤدي هذا النشاط إلى تقصير عمر البطارية إذا تم تنفيذه بشكل يتجاوز جهد الخلية المناسب وتم القيام به بشكل متكرر.

الحالة الصحية (SoH): يعكس أداء البطارية الذي يتحقق من السعة والتوصيل الحالي والجهد والتفريغ الذاتي؛تقاس كنسبة مئوية.

حالة الشحن (SoC): يتم التعبير عن السعة المتاحة للبطارية في وقت معين كنسبة مئوية من السعة المقدرة.

حالة الشحن المطلقة (ASoC): القدرة على الحصول على شحنة محددة عندما تكون البطارية جديدة.

سلبي: محطة مصدر الطاقة الكهربائية كخلية أو بطارية أو مولد يعود من خلالها التيار لإكمال الدائرة.تم وضع علامة "Neg" بشكل عام.

إيجابي: محطة مصدر الطاقة الكهربائية كخلية أو بطارية أو مولد يتدفق منه التيار.يتم وضع علامة "Pos" عليه بشكل عام.

الخدمة الاحتياطية: تطبيق يتم فيه الحفاظ على البطارية في حالة مشحونة بالكامل عن طريق الشحن المتتابع أو الشحن العائم.

ارتفاع معدل التفريغ: تفريغ سريع جدًا للبطارية.عادةً بمضاعفات C (تصنيف البطارية معبرًا عنه بالأمبير).

التباينات المحتملة: PD مختصر ويوجد في منحنيات الاختبار.المصطلح مرادف للجهد.

دائرة مقصورة: اتصال منخفض المقاومة بين نقطتين في الدائرة الكهربائية.تحدث دائرة القصر عندما يميل التيار إلى التدفق عبر المنطقة ذات المقاومة المنخفضة، متجاوزًا بقية الدائرة.

صالة: إنه التوصيل الكهربائي من البطارية إلى الدائرة الخارجية.يتم توصيل كل طرف إما بالشريط الموجب (الحزام الأول) أو السالب (الحزام الأخير) في التوصيل التسلسلي للخلايا في البطارية.

نظام إدارة البطارية (BMS)

بطاريات BSLBATT وجميعها مجهزة بنظام إدارة المباني الداخلي الذي يحمي من الظروف الضارة المحتملة.تشمل الحالات التي تراقبها أجهزة BMS الجهد الزائد، وانخفاض الجهد، والتيار الزائد، ودرجة الحرارة الزائدة، والدائرة القصيرة، وعدم توازن الخلايا.ال نظام إدارة المباني سيتم فصل البطارية عن الدائرة في حالة حدوث أي من هذه الأحداث.

سيساعدك فهم هذه المصطلحات في الخطوة التالية لتحديد البطارية المناسبة لاحتياجاتك من الطاقة – ابحث عن البطارية المناسبة التي يمكن العثور عليها هنا .إذا كان لديك أي أسئلة، فلا تتردد في الاتصال أو إرسال بريد إلكتروني أو تواصل معنا على وسائل التواصل الاجتماعي.