New-Tech Magazine | MAR 2025 | Digital Edition

איך הסוללה יודעת את אחוזי הטעינה שלה?

באדיבות מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע. »

אומד את כמות המִטעָן החשמלי הזמין, ביחידות של אמפר-שעה. מטען חשמלי הוא תכונה של חלקיקים שמבטאת את יכולתם לקיים יחסי גומלין עם שדה חשמלי, והוא קשור גם לכמות האנרגיה הזמינה לשימוש, שכן כדי לחשב אותה, מכפילים את המתח משתמשים SOC החשמלי במטען. לצד ה- State of , ראשי תיבות של SOH גם במדד (ובעברית: מצב בריאות), שמייצג Health את יכולתה של הסוללה לאחסן אנרגיה חשמלית ולמסור אותה הלאה, למכשיר חשמלי – בהשוואה לסוללה חדשה שלא נעשה בה שימוש. SOC נוסף עלינו, המשתמשים, חישובי חיוניים בראש ובראשונה עבור SOH ו יצרני הסוללות, שמעוניינים (או, לפחות, מוטב להניח שהם מעוניינים...) לייצר סוללה עמידה ובעלת "חיים" ארוכים. כיום נהוגות שלוש שיטות עיקריות לחישוב . SOC שיטת מְנ ִִי ַַּת המטען זו השיטה השימושית והנפוצה ביותר, לפחות עבור סוללות ליתיום-יון. נוח

יחסית למדוד את הזרם החשמלי, שמייצג, בהפשטה, את מהירותם של המטענים – וליתר דיוק, את השתנות כמות המטען עם הזמן. כאשר מודדים אותו ברצף וצוברים את הנתונים לאורך זמן, אפשר למצוא את כמות המטען הזמין באמצעות חישוב. נהוג ) Coulomb למדוד מטען ביחידות של קולון ( או אמפר-שעה, ולכן השיטה מכונה גם . Ah ו- Coulomb Counting במהלך פעילות הסוללה אובד חלק מהמטען החשמלי, כך שבחישוב מתרחשות שגיאות. המטענים אובדים בעיקר כתוצאה מפריקה עצמית, שמתרחשת בשל תגובות כימיות בסוללה, גם אם אין לה כל חיבור חיצוני. בדרך הזו אמור לקחת SOC חישוב ה בחשבון את איבודי המטען; למעשה, על SOC מנת שהקריאה תהיה מהימנה, ה אמור לעבור כיול מחדש על בסיס קבוע. שיטת המתח מתח חשמלי, או הפרש פוטנציאלים, מייצג יכולת להניע מטענים ממקום למקום. מודדים את SOC בשיטת המתח לחישוב SOC מתח הסוללה, והתוצאה מומרת ל-

אחוזי הטעינה בסוללות של המכשירים שלנו מספקים מדד חשוב לפעילותם. אבל מאיפה הנתון הזה מגיע, בעצם? ם אתם קוראים את הכתבה הזו א במחשב הנייד או בטלפון החכם שלכם, תוכלו לאתר את סמל הסוללה בהצצה חטופה לחלקו העליון או התחתון של המסך. כמי שהמכשירים הללו מרכזיים בחייהם כמעט כאילו היו ההמשך הישיר של כף היד, נראה לנו טבעי ומובן מאליו שהמכשיר "יודע" עד כמה הסוללה טעונה, ו"יודע" גם לספק לנו את המידע החשוב שנגזר מכך – כמה זמן נוכל להשתמש בו באין מפריע. אך בדרך לסמל הסוללה התמים ולאחוזי הטעינה שלצידו מתרחשים תהליכים הנדסיים מעניינים: הבה ננסה להבין אותם על קצה המזלג. הרוב המוחלט של הטלפונים החכמים והמחשבים הניידים כוללים סוללות ליתיום-יון. מדד הטעינה של סוללות, ביניהן סוללות מהסוג הזה, נקרא בשם State of – ראשי תיבות של SOC המקצועי (ובעברית: מצב טעינה). המדד הזה Charge

New-Tech Magazine l 58