הכל על קיבולת הסוללה

מהי קיבולת?

מקורות אנרגיה ראשוניים - סוללות - ומקורות אנרגיה משניים - סוללות נטענות - מאופיינים במספר פרמטרים מרכזיים הקובעים את משך ואיכות ביצועיהם במכשירים טכניים. אחד הפרמטרים המגדירים הללו הוא קיבולת. זהו ערך כמותי המציין כמה אנרגיה חשמלית ניתן להפיק מהפעלת תא תחת זרם פריקה למשך פרק זמן מסוים.

במה נמדדת קיבולת הסוללה?

            במערכת היחידות הבינלאומית (SI), יחידת המדידה היא קולומב. קולומב אחד = 1 A*s - כמות האנרגיה החשמלית בזרם של 1 A למשך שנייה אחת.

בפועל, הם משתמשים ביחידה הלא-מערכתית 1A*h = 3600 C, כלומר אין לנו קיבולת, אלא מטען חשמלי או כמות של חשמל.

כיצד מציינים את קיבולת הסוללה?

            בחישובים אומץ כינוי האות C. _ב', מיליאמפר/שעה. מבחינה פיזיקלית, משמעות הדבר היא מטען חשמלי בזרם של 1 אמפר למשך שעה.

כיצד לחשב את קיבולת הסוללה?

(לקבוע, לגלות)

            לצורך החישוב אנו משתמשים בנוסחה פשוטה:

ג _ב' = אני _{נ *} t, כאשר:

• ג _ב' – קיבולת סוללה, מיליאמפר/שעה;
• אֲנִי _נ – זרם עומס, מיליאמפר;
• t – זמן פעולה, h.

במקורות כוח משניים, ערך זה מצוין על המארז או האריזה כערך מספרי. לדוגמה: 900 מיליאמפר/שעה או 550 מיליאמפר/שעה. ככל שהערך גבוה יותר, כך המכשיר יפעל עם מקור כוח זה למשך זמן רב יותר בין טעינות.

עבור מקורות כוח ראשוניים שאינם נטענים, ערך זה נחשב מקובל:

ייעוד (סימון)	סוג סוללה	ג ב', מיליאמפר/שעה
AA	R6, תמיסת מלח (1)LR6, אלקליין (2)FR6, ליתיום (3)	1100 - 3500
AAA	R03, (1)LR03, (2)FR03, (3)	540 - 1300
ב'	LR12, (2)	8350
ג	R14, (1)LR14, (2)	3800 - 8000
ד	R20, (1)LR20, (2)	8000 - 19500
נ	R1, (1)LR1, (2)	1000
1/2AA	14250 ש"ח, (1)	250
R10	R10, (1)	1800

            הטבלה מראה בבירור, הקיבולת של סוללות רגילות אינה מצוינת על המארז או האריזה, כמו במקרה של סוללות נטענות. עם זאת, נתון זה חשוב מאוד לקביעת חיי הסוללה של מכשיר או מכשיר חשמלי.

כיצד למדוד קיבול?

          לדוגמה, ניתן להשתמש בכל סוללה או מכשיר - טלפון סלולרי יעבוד מצוין. בעזרת בודק, מדדו את זרם העומס. לאחר מכן, פרקו את הסוללה לחלוטין וטענו אותה. מדדו את הזמן שלוקח לטעינה מלאה, וחישבו אותו באמצעות הנוסחה:

ג _ב' = אני _{נ *} ט.

אם צריכת הזרם היא 1.15 A או 1150 mA, זמן הטעינה הוא 3 שעות, אז נקבל את הדברים הבאים:

ג _ב' = 1150*3 = 3450 מיליאמפר/שעה.

איך למדוד את קיבולת הסוללה בעזרת מולטימטר?

            הערך של C _ב' כמעט בלתי אפשרי למדוד מספרית בעזרת רב-מודד. עם זאת, ניתן למדוד אינדיקטור אחד, במקרה זה, זרם העומס I _נ והחלפה בנוסחה - I _{נ *} t, לאחר טעינת הסוללה למשך פרק זמן מסוים - t, חשב את הערך של C _ב'.

כיצד להגדיל את קיבולת הסוללה?

            כדי להגדיל ערך זה, עליך לדעת במה תלויה קיבולת הסוללה:

• סוג יסוד - מלוח, אלקלי או ליתיום.
• טווח טמפרטורות הפעלה - סוללה אחת (מִלְחִית) אינם מיועדים לטמפרטורות מתחת לאפס, אחרים (לִיתִיוּם) מתפקדים טוב יותר במזג אוויר קר. התחממות יתר משפיעה לרעה גם על ביצועי ספקי הכוח.
• שלמות בית הרכיב - עיוות משפיע לרעה על התגובה הכימית בתוך המכשיר, ירידה בלחץ ודליפת אלקטרוליטים הופכים אותו לבלתי שמיש לחלוטין.

יש דרך, כיצד להגדיל את קיבולת הסוללה לדוגמה, סוללה. לשם כך, עליך "לחמם אותה", כלומר, לפרוק אותה לחלוטין ולטעון אותה שוב. בצע זאת מספר פעמים.

אפשר להשתמש בשיטה "עממית", אבל אין לה הוכחות מדעיות. הניחו את הסוללה במקרר ובמקפיא למשך הלילה. מחוון C _ב' זה יגדל קצת, אבל למרבה הצער, לא תהיה עלייה משמעותית.

אם למכשיר (טאבלט, טלפון) יש את היכולת להפעיל מצב חסכון או מצב חיסכון באנרגיה, ניתן להפעיל אותו, ובכך להפחית את העומס, להגדיל את זמן הפעולה, וכביכול, להגדיל את קיבולת מקור הכוח.

כיצד לחבר סוללות כדי להגדיל את הקיבולת הכוללת?

          כדי להשיג את המטרה המוצהרת של שיפור המאפיינים הטכניים של מקור הכוח במהלך הפעלת מכשיר או מכשיר חשמלי, קיימות אפשרויות לחיבורים שונים של רכיבי מעגל חשמליים.

ישנן שתי שיטות או סכמות חיבור:

1. חיבור טורי.
2. חיבור מקבילי.

קיבולת הסוללה תהיה שונה כאשר היא מחוברת בטור ובמקביל. השיטה הראשונה רק תגדיל את המתח הכולל, בעוד שהשנייה תגדיל את המתח הכולל של C. _ב' כמה פעמים שיש אלמנטים במעגל:

ג_∑ = ג₁ + ג₂

לפני תחילת הניסוי, קחו שני מקורות כוח של סוללות בעלי אותה רמת בלאי וטעינה, ושתי דיודות. לחיבור מקבילי, חברו את הדקים השליליים של הסוללות יחד, וחברו את הדקים החיוביים של אחד לאנודה של דיודה אחת, ואת הדקים החיוביים של השני לאנודה של השני. הקתודות של הדיודות צריכות להיות מחוברות גם הן יחד. חברו את העומס עם הדקים השליליים בצומת הדקים השליליים של האלמנטים, ואת הדקים החיוביים בצומת הקתודות של הדיודות. סכמת חיבור זו תגדיל את C. _ב' כפול. אי אפשר להרכיב מעגל כזה בלי דיודות, כי הסוללות יתפרקו אחת דרך השנייה.

מסקנות

1. קיבולת הסוללה אינדיקטור מרכזי לכמות האנרגיה החשמלית ולזמן הפעולה שלה, מבוטא בערכים מספריים. ניתן לקבוע, לחשב ולהגדיל אותו באמצעות שיטות שונות.
2. קיבולת סוללה (נפח) עשוי להיות שונה עבור מקורות ראשוניים ומשניים כאחד, אך ניתן לטעון את האחרונים באמצעות מטענים.
3. קיבולת הסוללה אורך חיי הסוללה תלוי בסוג התא, בתגובה הכימית, בתנאי הסביבה, בזרם העומס, בחיי המדף ובשיטת ההפעלה. שימוש שגוי עלול להינזק במהירות, אך בעזרת טיפול נאות ניתן להאריך את תוחלת חייה באופן משמעותי.
4. סוללות או סוללות נטענות המיוצרות על ידי יצרנים בעלי מוניטין הוכיחו את עצמן בדרך כלל בשוק הצרכני, ומבטיחות את המאפיינים הטכניים המוצהרים ושירות איכותי וללא הפרעות במכשירים לאורך זמן.