Citiți fișa tehnică a unei celule litiu: capacitate, curent, rezistență internă

O baterie pentru trotinete este, de fapt, un ansamblu de celule identice, de obicei de format 21700 sau 18650. Performanțele acesteia derivă direct din specificațiile tehnice ale acestor celule. A înțelege aceste specificații permite să se explice de ce două baterii, cu aceeași tensiune și aceeași capacitate, nu se comportă la fel atunci când sunt solicitate la putere maximă.

Formatele

Denumirea unui format indică dimensiunile sale: o baterie 18650 are un diametru de 18 mm și o lungime de 65 mm, în timp ce o baterie 21700 are 21 mm în diametru și 70 mm în lungime. Bateria 21700 conține mai mult material activ și disipează căldura mai eficient, motiv pentru care a devenit standardul în bateriile de performanță.

Cifrele dintr-un document, una câte una

Tensiunile

• Tensiunea nominală: tensiunea medie în timpul descărcării, în jur de 3,6 V pentru majoritatea celulelor litiu-ion.
• Tensiunea de încărcare completă: în general, 4,2 V. Depășirea acestei valori poate deteriora celula și o poate face periculoasă.
• Tensiunea la sfârșitul descărcării: valoarea minimă care nu trebuie depășită, de obicei în jur de 2,5 V. În practică, se oprește la o valoare mai mare pentru a prelungi durata de viață a bateriei.

Capacitatea

În miliamperi-oră (mAh): cantitatea de energie pe care celula o poate furniza, măsurată la un curent scăzut. La un curent mai mare, capacitatea utilizabilă efectivă este mai mică, deoarece tensiunea atinge mai repede valoarea minimă. Fișele de specificații de calitate prezintă grafice de descărcare la diferite curenți: acestea sunt cele pe care trebuie să le consultați.

Curentul de descărcare continuu

Curentul pe care o celulă îl poate furniza continuu, fără a depăși temperatura maximă admisă, în condițiile specificate de producător. Aceasta este o valoare crucială pentru o trotinetă puternică. Valorile maxime, menținute doar pentru câteva secunde, sunt indicate separat.

Rezistența internă

În miliomiohmi: reprezintă rezistența pe care celula o opune curentului. Aceasta provoacă o scădere de tensiune proporțională cu curentul și o încălzire proporțională cu pătratul curentului. O rezistență internă scăzută indică o baterie care își menține tensiunea la accelerație maximă și se încălzește mai puțin. Aceasta crește odată cu scăderea temperaturii și odată cu înaintarea în vârstă.

Durata de viață

Numărul de cicluri este determinat până când capacitatea scade la un procentaj din valoarea inițială, de obicei 80%. Această valoare depinde foarte mult de condițiile de testare: curent, adâncimea descărcării, temperatură. Este folosită pentru a compara celule testate în aceleași condiții, nu pentru a prezice o durată de viață reală.

Capacitate sau putere: un compromis

În interiorul unei celule, producătorii fac un compromis între cantitatea de material activ (pentru capacitate) și ușurința circulației curentului (pentru putere). De aici rezultă două categorii:

Două modele de baterii pe care le găsim în produsele noastre ilustrează această alegere: bateria Samsung 50S, un model 21700 cu o capacitate de 5.000 mAh, și bateria Molicel P45B, tot un model 21700, dar cu o capacitate de 4.500 mAh, concepută pentru curenți de descărcare foarte mari. Fisele tehnice ale producătorilor indică valorile exacte ale acestor curenți, în funcție de condițiile de măsurare.

De la celulă la baterie

O baterie este descrisă prin numărul de celule conectate în serie (S) și în paralel (P):

• tensiune nominală = număr de celule în serie × tensiunea nominală a unei celule. 20S înseamnă 20 × 3,6 = 72 V, iar 84 V la încărcare maximă;
• capacitate = număr de celule în paralel × capacitatea unei celule. 10 celule conectate în paralel, fiecare având o capacitate de 5000 mAh, oferă o capacitate totală de 50 Ah;
• `energie = tensiune nominală × capacitate. 72 V × 50 Ah = 3600 Wh;`
• curent continu teoretic = număr de celule în paralel × curent continu al unei celule, înainte de limitele impuse de BMS, de conexiuni și de încălzirea generală.

Acest ultim aspect explică întreruperile la accelerație maximă, detaliate în ghidul nostru baterie și BMS care întrerup funcționarea: o baterie de mare capacitate, formată din celule "energie", poate livra mai puțin curent decât o baterie mai mică, formată din celule "putere". Acesta este ceea ce diferențiază versiunile standard și Performance ale bateriilor noastre pentru trotinete electrice.