مصطلحات البطارية الرئيسية وما تعنيه

يعد فهم مواصفات البطارية أمرًا ضروريًا لاختيار البطارية المناسبة لمختلف التطبيقات. تشمل الخصائص الرئيسية الثلاث للبطارية كيمياء البطارية وجهدها وسعتها، ويلعب كل من هذه العوامل دورًا حاسمًا في الأداء. فيما يلي شرح لهذه المصطلحات الرئيسية وكيفية ارتباطها بأداء البطارية.

---

1. كيمياء البطارية

• ما الذي يعنيه ذلك: يشير مصطلح "الكيمياء" إلى المواد الموجودة داخل البطارية والتي تحدد كيفية تخزينها للطاقة وإطلاقها. أكثر أنواع كيمياء البطاريات شيوعاً هي حمض الرصاص, أساسه النيكلو قائم على الليثيوم.
• ما أهمية ذلك: لكل كيمياء مجموعة من متطلبات الشحن الخاصة بها. على سبيل المثال، قد يبدو أن شحن بطارية ليثيوم على شاحن مصمم لبطاريات الرصاص الحمضية قد يعمل ولكن من المحتمل أن يؤدي إلى شحن غير سليم واحتمال تلف البطارية. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب الكيميائيات المختلفة طرقًا مختلفة للمناولة والشحن والتخلص، حيث أن لكل منها مجموعة من الاعتبارات البيئية والتنظيمية الخاصة بها.

---

2. الفولتية

• ما الذي يعنيه ذلك: يشير الجهد إلى فرق الجهد الكهربائي بين الطرفين الموجب والسالب للبطارية. عادةً ما يتم تصنيف البطاريات حسب الجهد الاسميوهو متوسط الجهد أثناء التفريغ. ومع ذلك، فإن جهد الدائرة المفتوحة (OCV)-الجهد عندما تكون البطارية مشحونة بالكامل- يمكن أن يكون 5-7% أعلى من التصنيف الاسمي.
• ما أهمية ذلك: فهم الجهد أمر بالغ الأهمية للتوافق. إن جهد الدائرة المغلقة (CCV) هو الجهد التشغيلي، والذي يمكن أن يتذبذب حسب الاستخدام. تحقق دائمًا من الجهد الاسمي للبطارية قبل الاستخدام للتأكد من مطابقتها لمتطلبات الجهاز.

---

3. السعة

• ما الذي يعنيه ذلك: سعة البطارية هي قدرتها على تخزين الطاقة، وتقاس بوحدة أمبير/ساعة (آه). وهو يشير إلى مقدار التيار الذي يمكن أن توفره البطارية خلال فترة زمنية معينة. ويعني التصنيف الأعلى للتيار الآلي أن البطارية يمكن أن توفر طاقة أكبر، مما يؤدي إلى وقت تشغيل أطول.
• ما أهمية ذلك: إذا كنت تستخدم بطارية ذات تصنيف Ah أعلى من المطلوب، فستستمتع بوقت تشغيل أطول، ولكن سيستغرق شحن البطارية وقتًا أطول. وعلى العكس، فإن استخدام بطارية ذات سعة أقل قد يقلل من وقت التشغيل. في بعض الحالات، يمكن لأجهزة الشحن أن تستوعب الاختلافات في السعة، ولكن يجب ألا يتجاوز الفرق 25%.

---

4. أمبير التدوير البارد (CCA)

• ما الذي يعنيه ذلك: يشير CCA إلى مقدار التيار الذي يمكن للبطارية توصيله عند -18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت) لمدة 30 ثانية مع الحفاظ على جهد لا يقل عن 7.2 فولت.
• ما أهمية ذلك: هذه المواصفات مهمة لـ بطاريات بدء التشغيلمثل تلك المستخدمة في السيارات، حيث تشير إلى قدرة البطارية على تشغيل المحرك في درجات الحرارة الباردة. يمكن أن تختلف تقييمات CCA حسب المنطقة، حيث أن أمريكا الشمالية وأوروبا لديها معايير مختلفة قليلاً للاختبار.

---

5. الطاقة النوعية وكثافة الطاقة

• ما الذي يعنيه ذلك: طاقة محددة (مقيسة بـ واط/كجم) يشير إلى مقدار الطاقة التي يمكن للبطارية تخزينها لكل وحدة من الوزن، بينما يشير كثافة الطاقة (مقيسة بـ و/ل) يقيس الطاقة بالنسبة إلى الحجم.
• ما أهمية ذلك: يتم تحسين البطاريات المصممة للأجهزة التي تتطلب أوقات تشغيل طويلة بمستويات طاقة معتدلة للحصول على طاقة محددة عالية. ومن ناحية أخرى، فإن الأجهزة التي تتطلب دفعات عالية من الطاقة، مثل الأدوات الكهربائية، تعطي الأولوية قوة محددة على كثافة الطاقة.

---

6. طاقة محددة

• ما الذي يعنيه ذلك: قوة محددة (أو كثافة القدرة الجاذبية) يشير إلى مدى قدرة البطارية على توصيل أحمال تيار عالٍ.
• ما أهمية ذلك: عادةً ما تتمتع البطاريات المصممة للأدوات الكهربائية أو غيرها من التطبيقات عالية الاستنزاف بقدرة نوعية عالية، مما يعني أنها يمكن أن تفرغ بسرعة، ولكن قدرتها الإجمالية للطاقة أقل. بعبارات بسيطة, قوة محددة يتعلق بمدى سرعة توصيل الطاقة، في حين أن طاقة محددة هو مقدار الطاقة التي تحملها البطارية.

---

7. ج-التسعير

• ما الذي يعنيه ذلك: يحدد معدل C-rate مدى سرعة شحن البطارية أو تفريغها بالنسبة إلى سعتها. على سبيل المثال 1C يعني المعدل أن البطارية يتم شحنها أو تفريغها بتيار يساوي سعتها (بوحدة Ah).
• ما أهمية ذلك: معدل C أعلى (على سبيل المثال, 2C) يعني شحن أو تفريغ أسرع، بينما المعدل الأقل (على سبيل المثال 0.5C) يعني شحنًا أبطأ واستخدامًا أطول. بطارية مصنفة بـ 1C سيتم تفريغها خلال ساعة واحدة، بينما 0.1C ستستغرق عشر ساعات.

---

8. التحميل

• ما الذي يعنيه ذلك: الحمل هو مقدار التيار المسحوب من البطارية أثناء التشغيل. وهو يؤثر بشكل مباشر على الجهد وأداء البطارية بشكل عام.
• ما أهمية ذلك: عندما تفرغ البطارية من الشحن، تتسبب المقاومة الداخلية وحالة الشحن (SoC) في انخفاض الجهد تحت الحمل، مما يشير إلى نهاية التفريغ. الطاقة، تقاس بـ واط (W)، يشير إلى معدل استخدام الطاقة، في حين أن الطاقة (مقيسة بـ واط/ساعة (واط/ساعة)) هو إجمالي العمل المنجز على مدار الزمن.

---

9. الحالة الصحية (SoH)

• ما الذي يعنيه ذلك: SoH هو مقياس لسلامة البطارية بشكل عام، بناءً على ثلاثة عوامل: السعة, المقاومة الداخليةو التفريغ الذاتي المعدل.
• ما أهمية ذلك: يعطي SoH للبطارية نظرة ثاقبة على قدرتها على تخزين الطاقة وتوصيلها وكفاءتها الداخلية وسلامتها الميكانيكية بشكل عام. على سبيل المثال, ليثيوم أيون عادةً ما تظهر البطاريات عادةً ارتفاعاً في السعة من حيث السعة، بينما تظل المقاومة الداخلية والتفريغ الذاتي مستقرة نسبياً.

---

10. حالة الشحن (SoC)

• ما الذي يعنيه ذلك: SoC هي النسبة المئوية للشحن المتبقية في البطارية. وهو المقياس الأكثر شيوعًا الذي يستخدمه المستهلكون لتحديد مقدار الطاقة المتبقية في البطارية.
• ما أهمية ذلك: يمكن أن يعطي SoC أحيانًا إحساسًا مضللًا بالأمان. قد تعرض البطارية شحنة 100% ولكنها لا تزال تظهر تدهوراً في الأداء بسبب تلاشي السعة. لذلك، من المهم أيضًا مراعاة ما يلي الحالة الصحية (SoH) للحصول على صورة أكثر دقة لأداء البطارية.

---

11. حالة الوظيفة (SoF)

• ما الذي يعنيه ذلك: يشير SoF إلى جاهزية البطارية ومقدار الطاقة القابلة للاستخدام المتبقية بالنسبة إلى سعتها الإجمالية. يمكن عرضها على شكل مقياس الوقود ثلاثي الولاية التي تشير إلى مقاطع البطارية الصالحة للاستخدام والفارغة والفارغة.
• ما أهمية ذلك: هذا المقياس مفيد ليس فقط لفهم الشحنة الحالية ولكن لفهم مقدار ما يمكن استخدامه بالفعل. قد تحتاج بعض الأجهزة إلى موظفي الخدمة للوصول إلى هذه المعلومات.

---

الخاتمة

إن فهم هذه المصطلحات والمفاهيم أمر ضروري لأي شخص يستخدم البطاريات أو يختارها لتطبيقات محددة. سواء كنت تشغل هاتفًا ذكيًا أو سيارة كهربائية أو أداة كهربائية، فإن فهم كيفية تأثير الكيمياء والجهد والسعة والخصائص الأخرى على أداء البطارية سيساعدك على اتخاذ خيارات أفضل من أجل الكفاءة وطول العمر.