סוללה אופניים חשמליים: מה קורה בתוך הסוללה בזמן טעינה ?

תהליך הטעינה: מה קורה בפנים?

כאשר מחברים את הסוללה למטען, מתחיל תהליך כימי מורכב שמתבצע בשלושה שלבים עיקריים:

1. זרימת יונים: בזמן הטעינה, מתח חשמלי זורם לתוך הסוללה. יוני ליתיום חיוביים (+Li) מתחילים לנוע מהקתודה דרך האלקטרוליט אל האנודה, שם הם משולבים בחומר של האנודה (בדרך כלל גרפיט). במקביל, אלקטרונים זורמים במעגל החיצוני מהקתודה לאנודה, ומייצרים את האנרגיה הדרושה לרכיבה.
2. אחסון אנרגיה: ככל שהיונים נעים לאנודה, האנודה “אוגרת” אותם, והסוללה מתחילה להיטען. תהליך זה יוצר מתח בין האנודה לקתודה, שמאפשר לסוללה לספק אנרגיה בזמן השימוש.
3. טעינה מלאה: כאשר כל היונים נמצאים באנודה והסוללה אוגרת את כל האנרגיה שהיא מסוגלת להכיל, היא נחשבת לטעונה במלואה. בשלב זה, המטען מפסיק להעביר זרם חשמלי כדי למנוע טעינת יתר, שעלולה לגרום לנזק לסוללה או אפילו לתאונה.

למה סוללות מתחממות?

סוללות לאופניים חשמליים עלולות להתחמם במהלך השימוש והטעינה בשל תהליכים כימיים אינטנסיביים שמתרחשים בתוכן. במהלך הטעינה, זרם חשמלי גבוה עובר דרך הסוללה, מה שמוביל לחיכוך בין היונים ולעיתים לחימום יתר. חום זה נוצר בעיקר כאשר היונים נעים במהירות גבוהה מהקתודה לאנודה, או כאשר המטען משתמש בזרם גבוה מדי כדי לזרז את תהליך הטעינה.

למה המטען מתחמם?

המטען עצמו עשוי להתחמם כתוצאה מהעברת זרם חשמלי חזק לתוך הסוללה. המטען מעביר את האנרגיה החשמלית מהמכשיר לחשמל של הסוללה, תהליך שכרוך באיבוד חלק מהאנרגיה כחום. ככל שהמטען מתאמץ יותר להעביר את האנרגיה במהירות, כך הוא מתחמם יותר.