סוללות קורקינט חשמלי
הסוללה היא "מיכל הדלק" של הקורקינט החשמלי שלך. היא אוגרת את האנרגיה הנצרכת על ידי מנוע הזרם הישר, האורות, הבקר ואביזרים אחרים.

לרוב הקורקינטים החשמליים תהיה חבילת סוללות כלשהי מבוססת ליתיום-יון בשל צפיפות האנרגיה המעולה שלהן ועמידותן לאורך זמן. קורקינטים חשמליים רבים לילדים ודגמים זולים אחרים מכילים סוללות עופרת-חומצה. בקרקינט, חבילת הסוללות עשויה מתאים בודדים ומאלקטרוניקה הנקראת מערכת ניהול סוללות, אשר שומרת על פעילותה בטוחה.
לסוללות גדולות יותר יש קיבולת גדולה יותר, הנמדדת בוואט-שעה, והן יאפשרו לקורקינט חשמלי לנסוע רחוק יותר. עם זאת, הן גם מגדילות את גודל ומשקל הקורקינט - מה שהופך אותו לפחות נייד. בנוסף, סוללות הן אחד הרכיבים היקרים ביותר של הקורקינט והעלות הכוללת עולה בהתאם.

סוגי סוללות
חבילות סוללות לקטנועים חשמליים עשויות מתאי סוללה רבים. ליתר דיוק, הן עשויות מתאי 18650, סיווג גודל לסוללות ליתיום-יון (Li-Ion) עם מידות גליליות של 18 מ"מ על 65 מ"מ.

כל תא 18650 בחבילת סוללות אינו מרשים למדי - הוא מייצר פוטנציאל חשמלי של כ-3.6 וולט (נומינלי) ובעל קיבולת של כ-2.6 אמפר-שעה (2.6 אמפר-שעה) או כ-9.4 וואט-שעה (9.4 וואט-שעה).

תאי סוללה מופעלים מ-3.0 וולט (טעינה של 0%) עד 4.2 וולט (טעינה של 100%).

ליתיום יון
לסוללות ליתיום-יון יש צפיפות אנרגיה מצוינת, כמות האנרגיה המאוחסנת ביחס למשקלן הפיזי. יש להן גם אורך חיים מצוין, כלומר ניתן לפרוק אותן ולטעון אותן מחדש או "לחזור על עצמן" פעמים רבות ועדיין לשמור על קיבולת האחסון שלהן.

ליתיום-יון מתייחס למעשה למגוון רחב של רכיבים כימיים של סוללות הכוללים ליתיום-יון. הנה רשימה קצרה:

תחמוצת ליתיום מנגן (LiMn2O4); הידועה גם כ-IMR, LMO, ליתיום-מנגן
ליתיום מנגן ניקל (LiNiMnCoO2); הידוע גם כ-INR, NMC
ליתיום ניקל קובלט אלומיניום תחמוצת (LiNiCoAlO2); הידוע גם כ-NCA, ליתיום-אלומיניום
ליתיום ניקל קובלט אוקסיד (LiCoO2); הידוע גם כ-NCO
ליתיום קובלט אוקסיד (LiCoO2); הידוע גם כ-ICR, LCO, ליתיום-קובלט
ליתיום ברזל פוספט (LiFePO4)הידוע גם כ-IFR, LFP, ליתיום-פוספט
כל אחת מהכימיות של הסוללה מייצגת פשרה בין בטיחות, אורך חיים, קיבולת ופלט זרם.

ליתיום מנגן (INR, NMC)
למרבה המזל, קורקינטים חשמליים איכותיים רבים משתמשים בכימיה של סוללות INR - אחת הכימיות הבטוחות ביותר. סוללה זו מספקת קיבולת וזרם יציאה גבוהים. נוכחות המנגן מורידה את ההתנגדות הפנימית של הסוללה, ומאפשרת תפוקת זרם גבוהה תוך שמירה על טמפרטורות נמוכות. כתוצאה מכך, הדבר מפחית את הסיכוי לדליפה תרמית ושריפה.

חלק מהקורקינטים החשמליים עם כימיה של INR כוללים את דגמי WePed GT 50e ו-Dualtron.

עופרת-חומצה
עופרת-חומצה היא חומר כימי עתיק יומין המורכב מסוללות, הנמצא בדרך כלל במכוניות ובכמה כלי רכב חשמליים גדולים יותר, כמו עגלות גולף. הן נמצאות גם בכמה קורקינטים חשמליים; בעיקר, קורקינטים זולים לילדים מחברות כמו Razor.

לסוללות עופרת-חומצה יש יתרון של היותן זולות, אך הן סובלות מצפיפות אנרגיה נמוכה מאוד, כלומר הן שוקלות הרבה בהשוואה לכמות האנרגיה שהן אוגרות. לשם השוואה, לסוללות ליתיום-יון יש צפיפות אנרגיה גדולה פי 10 בערך בהשוואה לסוללות עופרת-חומצה.

חבילות סוללות
כדי לבנות חבילת סוללות עם קיבולת של מאות או אלפי וואט-שעה, תאי ליתיום-יון רבים בודדים מסוג 18650 מורכבים יחד למבנה דמוי לבנה. חבילת הסוללות דמוית הלבנה מנוטרת ומווסתת על ידי מעגל אלקטרוני הנקרא מערכת ניהול סוללות (BMS), השולטת בזרימת החשמל אל תוך הסוללה וממנה.
תאים בודדים בחבילת הסוללות מחוברים בטור (קצה לקצה) אשר מסכמים את המתח שלהם. כך ניתן להשיג קורקינטים עם סוללות של 36 וולט, 48 וולט, 52 וולט, 60 וולט, או אפילו גדולות יותר.

גדילים בודדים אלה (סוללות רבות בטור) מחוברים במקביל כדי להגדיל את זרם המוצא.

על ידי התאמת מספר התאים בטור ובמקביל, יצרני קורקינטים חשמליים יכולים להגדיל את מתח המוצא או את הזרם המרבי ואת קיבולת האמפר-שעה.

שינוי תצורת הסוללה לא יגדיל את סך האנרגיה המאוחסנת, אך הוא למעשה מאפשר לסוללה להציע טווח פעולה גדול יותר ומתח נמוך יותר ולהיפך.

מתח ואחוז שנותר
כל תא בחבילת סוללות מופעל בדרך כלל מ-3.0 וולט (טעינה של 0%) ועד 4.2 וולט (טעינה של 100%).

משמעות הדבר היא שסוללת 36 וולט (עם 10 סוללות בטור) מופעלת מ-30 וולט (טעינה של 0%) עד 42 וולט (טעינה של 100%). ניתן לראות כיצד האחוז שנותר תואם למתח הסוללה (חלק מהקורקינטים מציגים זאת ישירות) עבור כל סוג סוללה בטבלת מתח הסוללה שלנו.

שקע מתח
כל סוללה תסבול מתופעה שנקראת נפילת מתח.

ירידת מתח נגרמת מכמה השפעות, כולל הכימיה של ליתיום-יון, טמפרטורה והתנגדות חשמלית. היא תמיד גורמת להתנהגות לא לינארית של מתח הסוללה.

ברגע שמופעל עומס על הסוללה, המתח יירד באופן מיידי. השפעה זו עלולה להוביל להערכה שגויה של קיבולת הסוללה. אם הייתם קוראים ישירות את מתח הסוללה, הייתם חושבים שאיבדתם באופן מיידי 10% מהקיבולת או יותר.

לאחר הסרת העומס, מתח הסוללה יחזור לרמתו האמיתית.

ירידת מתח מתרחשת גם במהלך פריקה ממושכת של הסוללה (כגון במהלך נסיעה ארוכה). לכימיה של הליתיום בסוללה לוקח זמן מה להדביק את קצב הפריקה. זה יכול לגרום לירידה מהירה עוד יותר במתח הסוללה בסוף הנסיעה הארוכה.

אם נותנים לסוללה לנוח, היא תחזור לרמת המתח האמיתית והמדויקת שלה.

דירוגי קיבולת
קיבולת הסוללה של קורקינט חשמלי מדורג ביחידות של וואט-שעה (בקיצור Wh), מדד לאנרגיה. יחידה זו די קלה להבנה. לדוגמה, סוללה עם דירוג של 1 Wh אוגרת מספיק אנרגיה כדי לספק וואט אחד של חשמל למשך שעה אחת.

קיבולת אנרגיה גדולה יותר פירושה סוללה בעלת הספק גבוה יותר של וואט-שעה, מה שמתורגם לטווח ארוך יותר של קורקינט חשמלי, עבור גודל מנוע נתון. לקטנוע ממוצע תהיה קיבולת של כ-250 וואט-שעה ויהיה מסוגל לנסוע כ-16 ק"מ במהירות ממוצעת של 24 ק"מ לשעה. לקטנועים בעלי ביצועים גבוהים יכולות להיות קיבולת של אלפי וואט-שעה וטווח של עד 96 ק"מ.

מותגי סוללות
תאי ליתיום-יון בודדים בחבילת סוללות של קורקינט חשמלי מיוצרים על ידי קומץ חברות ידועות בינלאומיות. התאים האיכותיים ביותר מיוצרים על ידי LG, סמסונג, פנסוניק וסניו. סוגים אלה של תאים נמצאים בדרך כלל רק בחבילות סוללות של קורקינטים יוקרתיים.

לרוב הקורקינטים החשמליים בתקציב נמוך ולנסיעות יש חבילות סוללות העשויות מתאים גנריים מתוצרת סין, אשר איכותם משתנה מאוד.

ההבדל בין קטנועים עם תאים ממותגים לבין קטנועים סיניים גנריים הוא ערובה גדולה יותר לבקרת איכות עם מותגים מבוססים. אם זה לא במסגרת התקציב שלכם, ודאו שאתם קונים קטנוע מיצרן בעל מוניטין המשתמש בחלקים איכותיים ובעל אמצעי בקרת איכות (QC) טובים.

כמה דוגמאות לחברות שסביר להניח שיש להן בקרת איכות טובה הן שיאומי וסגווי.

מערכת ניהול סוללות
למרות שלסוללות ליתיום-יון 18650 יש יתרונות מדהימים, הן פחות סלחניות מטכנולוגיות סוללות אחרות ועלולות להתפוצץ אם משתמשים בהן בצורה לא נכונה. מסיבה זו הן כמעט תמיד מורכבות לחבילות סוללות בעלות מערכת ניהול סוללות.

מערכת ניהול הסוללות (BMS) היא רכיב אלקטרוני המנטר את חבילת הסוללות ושולט בטעינה ובפריקה. סוללות ליתיום-יון מתוכננות לפעול בין 2.5 ל-4.0 וולט. טעינת יתר או פריקה מלאה עלולות לקצר את חיי הסוללה או לגרום לתנאי בריחה תרמית מסוכנים. מערכת ה-BMS אמורה למנוע טעינת יתר. מערכות BMS רבות גם מנתקות את החשמל לפני שהסוללה מתרוקנת לחלוטין על מנת להאריך את חייה. למרות זאת, רוכבים רבים עדיין מאכילים את הסוללות שלהם בכך שהם לעולם לא מפריקים אותן לחלוטין וגם משתמשים במטענים מיוחדים כדי לשלוט במדויק במהירות ובכמות הטעינה.

מערכות ניהול סוללות מתוחכמות יותר גם ינטרו את טמפרטורת החבילה ויפעילו ניתוק אם מתרחשת התחממות יתר.

אַרְגָז
אם אתם עורכים מחקר על טעינת סוללות, סביר להניח שתיתקלו במונח C-rate. C-rate מתאר את המהירות שבה הסוללה נטענת או מתפרקת במלואה. לדוגמה, C-rate של 1C פירושו שהסוללה נטענת תוך שעה, 2C פירושו טעינה מלאה תוך 0.5 שעות, ו-0.5C פירושו טעינה מלאה תוך שעתיים. אם תטענו במלואה סוללה של 100 אמפר/שעה באמצעות זרם של 100 אמפר, זה ייקח שעה ו-C-rate יהיה 1C.

חיי סוללה
סוללת ליתיום-יון טיפוסית תוכל להתמודד עם 300 עד 500 מחזורי טעינה/פריקה לפני שתאבד את הקיבולת. עבור קורקינט חשמלי ממוצע, מדובר ב-3000 עד 10,000 מייל! קחו בחשבון ש"ירידה בקיבולת" לא אומרת "איבוד כל הקיבולת", אלא ירידה ניכרת של 10 עד 20% שתמשיך להחמיר.

מערכות ניהול סוללות מודרניות עוזרות להאריך את חיי הסוללה ואין צורך לדאוג יותר מדי לגבי תחזוקה מהירה.

עם זאת, אם אתם מעוניינים להאריך את חיי הסוללה ככל האפשר, ישנם כמה דברים שתוכלו לעשות כדי לעלות על 500 מחזורי הפעלה. אלה כוללים:

אין לאחסן את הקורקינט טעון במלואו או עם מטען מחובר לחשמל למשך פרקי זמן ממושכים.
אין לאחסן את הקורקינט החשמלי כשהוא מרוקן לחלוטין. סוללות ליתיום-יון מתכלות כשהן יורדות מתחת ל-2.5 וולט. רוב היצרנים ממליצים לאחסן קורקינטים עם טעינה של 50%, ולמלא אותם עד לרמה זו מעת לעת לאחסון לטווח ארוך מאוד.
אין להפעיל את סוללת הקטנוע בטמפרטורות מתחת ל-32°F או מעל 113°F.
טען את הקורקינט שלך בקצב C נמוך יותר, כלומר טען את הסוללה בקצב נמוך יותר יחסית לקיבולת המקסימלית שלה כדי לשמר/לשפר את חיי הסוללה. טעינה בקצב C מתחת ל-1 היא אופטימלית. חלק מהמטענים המתוחכמים או המהירים יותר מאפשרים לך לשלוט בכך.
למידע נוסף על אופן טעינת קורקינט חשמלי.

תַקצִיר

העיקר כאן הוא לא להשתמש לרעה בסוללה והיא תחזיק מעמד לכל אורך חיי הקורקינט. אנחנו שומעים מכל מיני אנשים על הקורקינטים החשמליים התקלקלים שלהם, ורק לעתים רחוקות מדובר בבעיה בסוללה!