لماذا يعتبر الشاحن الوشل غير مناسب لبطاريات الليثيوم بوليمر؟

تتطلب الأنواع المختلفة من البطاريات طرق شحن مختلفة لزيادة العمر والأداء إلى أقصى حد. يمكن أن يؤدي استخدام الطريقة الخاطئة إلى شيخوخة سريعة أو حتى أعطال خطيرة مثل ارتفاع درجة الحرارة أو الانفجارات.شحن هزيلة، وهي طريقة تستخدم غالبًا لبطاريات الرصاص الحمضية أو النيكل، هي إحدى هذه الطرق التي يمكن أن تختلف بشكل كبير عن التقنيات الأخرى، مثل الشحن الحالي المستمر. تتعمق هذه المقالة في الأسباب المحددة لذلكشحن هزيلةغير مناسب لبطاريات ليثيوم بوليمرومقارنتها مع طرق الشحن الأخرى.

ما هو الشحن الوشل؟

الشحن المتقطع هو عملية تطبيق تيار منخفض جدًا بشكل مستمر على البطارية (عادةً من 0.01 درجة مئوية إلى 0.03 درجة مئوية من سعة البطارية) لتعويض التفريغ الذاتي والحفاظ على البطارية في حالة مشحونة بالكامل. هذه الطريقة مفيدة بشكل خاص لبطاريات الرصاص الحمضية أو بطاريات النيكل والكادميوم (NiCd) أو هيدريد معدن النيكل (NiMH)، لأنها يمكن أن تمنع الإفراط في التفريغ دون التسبب في ضرر. يُستخدم الشحن المتقطع بشكل شائع في تطبيقات مثل بطاريات المركبات، حيث يعد الحفاظ على مصدر طاقة ثابت أمرًا ضروريًا للتخزين على المدى الطويل.

كيف يتم تحقيق الشحن الوشل؟

لإنجاز الشحن الهزيل، المتخصصةشواحن هزيلةتستخدم. تم تصميم أجهزة الشحن هذه لتطبيق تيار منخفض، عادةً ما يكون أقل من 1% من إجمالي سعة البطارية، لشحن البطارية تدريجيًا. تم تجهيز بعض أجهزة الشحن بالقدرة على مراقبة مستوى شحن البطارية وضبط التيار وفقًا لذلك. يمكن أن تساعد تقنيات مثل المقاومات المحددة للتيار أو مصادر التيار الثابت في الحفاظ على تيار شحن منخفض. على سبيل المثال، ستتلقى بطارية بسعة 1000 مللي أمبير شحنًا متقطعًا بقوة 10 مللي أمبير أو أقل لضمان الشحن الآمن على مدى فترات طويلة. بالإضافة إلى ذلك،أنظمة إدارة البطارية (BMS)في الأجهزة الذكية، يمكن التبديل إلى وضع الشحن المتقطع لمنع الشحن الزائد عندما تكون البطارية ممتلئة تقريبًا.

هل الشحن الوشل مناسب لبطاريات الليثيوم بوليمر؟

تعتبر بطاريات الليثيوم بوليمر حساسة للغاية لظروف الشحن والتفريغ. يستخدم المصنعون BMS للتحكم في مستويات الشحن بعناية ومنع الشحن الزائد أو التفريغ العميق. تشكل هذه الحساسية تحديات أمام الشحن المتقطع لأن الشحن المتقطع لفترة طويلة يمكن أن يبقي البطارية في حالة شحن منخفضة ولكن مستمرة. وهذا ينطوي على مخاطر الشحن الزائد، مما قد يؤدي إلى فقدان القدرة أو تلفها. في حين أن أجهزة الشحن المتقطعة توفر تيارًا منخفضًا ثابتًا، إذا لم يكن لديها تنظيم للجهد، فيمكنها شحن بطاريات الليثيوم بشكل زائد. يجب أن يكون الشاحن التنقيط المناسب لبطاريات الليثيوم قادرًا على توفير جهد ثابت يبلغ 4.2 فولت، ولكن العديد من أجهزة الشحن التنقيط المتاحة تجاريًا مصممة لبطاريات NiCd أو NiMH، والتي يمكنها تحمل الشحن الزائد بمعدل منخفض إلى أجل غير مسمى. تفتقر هذه الشواحن إلى تنظيم الجهد الكهربي، مما يجعلها ضارة لبطاريات الليثيوم بوليمر.

الشحن الوشل مقابل شحن الجهد المستمر

يتضمن الشحن المتتابع توفير تيار منخفض ومستمر للحفاظ على بطارية مشحونة بالكامل مع مرور الوقت. إنه مفيد لمنع التفريغ الذاتي في البطاريات المخزنة دون التسبب في ضرر. في المقابل،شحن الجهد المستمريحافظ على ثبات الجهد، مما يقلل تيار الشحن عندما تقترب البطارية من سعتها الكاملة. يعتبر الشحن المستمر بالجهد مناسبًا بشكل أفضل لتطبيقات الشحن السريع ويمنع الشحن الزائد عن طريق تقليل التيار تدريجيًا. يركز الشحن المتتابع على الحفاظ على مستويات الشحن، في حين أن الشحن بالجهد الثابت يحقق الشحن الكامل بكفاءة دون مخاطر.

هل يؤثر الشحن المتتابع على عمر البطارية؟

بالنسبة للبطاريات مثل NiCd أو حمض الرصاص، التي تتميز بمعدلات تفريغ ذاتي عالية (20-30% شهريًا)، لا يؤثر الشحن المتقطع عادةً سلبًا على عمر البطارية. إنه مصمم للحفاظ على البطارية مشحونة بالكامل باستخدام تيار منخفض دون التسبب في الشحن الزائد. ومع ذلك، بالنسبة لبطاريات الليثيوم بوليمر، في حالة حدوث شحن متقطع مفرط أو إذا كان الشاحن يفتقر إلى تنظيم الجهد المناسب، يمكن أن يحدث الشحن الزائد. وهذا يؤدي إلى تدهور القدرة وتقصير عمر البطارية. بشكل عام، عندما يتم الشحن بشكل صحيح باستخدام أجهزة شحن عالية الجودة تنظم الجهد، يكون الشحن المتقطع آمنًا ومفيدًا لبطاريات الرصاص الحمضية.

نصائح حول إطالة عمر بطارية ليثيوم أيون

خاتمة

عند التحكم فيه تحت حد 4.2 فولت وإدارته بعناية لوقت الشحن، يمكن تطبيق الشحن المتقطع بأمان على بطاريات الليثيوم بوليمر. كما يمكن أن يساعد في إحياء البطاريات التي تم تخزينها لفترات طويلة ولا يمكن إعادة شحنها بشكل طبيعي. ومع ذلك، فإن العثور على شاحن مناسب في السوق ليس بالأمر السهل، خاصة وأن الشحن غير المناسب قد يؤدي إلى مخاطر شديدة مثل الحرائق. بالنسبة لبطاريات الرصاص الحمضية أو NiCd، يعد الشحن المتقطع وسيلة فعالة للحفاظ على الشحن، ولكن بالنسبة لبطاريات الليثيوم أيون، فهو غير مناسب بشكل عام دون اتخاذ تدابير السلامة المناسبة.