Hogyan válassz cellákat akkumulátorcsomag javításához?

Egy elhasználódott akkumulátorcsomag felújítása első pillantásra egyszerű cellacserének tűnhet. A gyakorlatban azonban a megfelelő cellák kiválasztása, összeválogatása és biztonságos beépítése komoly műszaki feladat.

Két azonos méretű cella nem feltétlenül helyettesítheti egymást. Az eltérő kapacitás, belső ellenállás vagy terhelhetőség kiegyensúlyozatlan működést és túlmelegedést okozhat.

Először az eredeti specifikációt keresd meg

A cellaválasztás kiindulópontja mindig az eredeti akkumulátorcsomag dokumentációja.

Ellenőrizni kell:

• az eredeti cella gyártóját és modellszámát;
• a cellák kémiáját;
• a soros és párhuzamos kapcsolás kialakítását;
• a csomag névleges feszültségét;
• a maximális töltő- és kisütőáramot;
• a BMS működési határértékeit;
• a fizikai méreteket és csatlakozási pontokat.

Amennyiben az eredeti cella típusa nem azonosítható biztosan, a javítást nem érdemes találgatás alapján folytatni.

Miért fontos az azonos cellamodell?

Egy sorosan vagy párhuzamosan kapcsolt akkumulátorcsomag cellái együtt dolgoznak. Ha valamelyik cella jelentősen eltér a többitől, az egész csomag működését korlátozhatja.

Az eltérő cellák különbözhetnek:

• kapacitásban;
• belső ellenállásban;
• feszültséggörbében;
• hőtermelésben;
• öregedési sebességben;
• maximális áramleadásban.

Azonos méret és névleges feszültség mellett is lehetnek olyan különbségek, amelyek miatt két modell nem használható biztonságosan egyazon csomagban.

A Samsung biztonsági útmutatója szerint különböző márkájú vagy típusú cellákat nem szabad keverni. A gyártó azt is előírja, hogy csere esetén az akkumulátorrendszer összes celláját cserélni kell, nem pedig új cellákat keverni a régiekkel.

Miért problémás egyetlen cellát kicserélni?

Egy régi csomagban a még működő cellák is veszíthettek eredeti kapacitásukból, és belső ellenállásuk is megnövekedhetett.

Ha ezek közé egy új vagy lényegesen jobb állapotú cella kerül:

• eltérhet a töltési és kisütési sebessége;
• egyes cellacsoportok hamarabb elérhetik a határfeszültséget;
• a BMS gyakrabban kapcsolhat le;
• romolhat a csomag ténylegesen használható kapacitása;
• növekedhet a kiegyensúlyozatlanság.

A részleges cellacsere ezért csak megfelelő mérések és dokumentált szervizeljárás alapján mérlegelhető.

Kapacitásmérés

A kapacitásmérés megmutatja, hogy a cellából meghatározott vizsgálati körülmények között mennyi töltés nyerhető ki.

Az összehasonlítható eredményhez azonosnak kell lennie:

• a töltési eljárásnak;
• a kisütőáramnak;
• a kisütési határfeszültségnek;
• a hőmérsékletnek;
• a mérés előtti pihentetési időnek.

A különböző teszterekkel és eltérő beállításokkal kapott számok nem feltétlenül hasonlíthatók össze közvetlenül.

Belső ellenállás mérése

A belső ellenállás segíthet azonosítani azokat a cellákat, amelyek terhelés alatt nagyobb feszültségesést vagy melegedést produkálhatnak.

Az IR azonban nem önmagában értelmezendő. Az eredmény függhet:

• a mérőműszer típusától;
• a mérési frekvenciától;
• a cella hőmérsékletétől;
• a töltöttségi állapottól;
• az érintkezők minőségétől.

Egyetlen IR-értékből ezért nem lehet teljes bizonyossággal meghatározni a cella állapotát. A kapacitással, az önkisüléssel, a külső állapottal és a terheléses viselkedéssel együtt kell értékelni.

Vizsgáld meg a külső állapotot

Nem szabad felhasználni azt a cellát, amelyen az alábbiak valamelyike látható:

• horpadás vagy deformáció;
• rozsdásodás;
• elektrolitszivárgás;
• elszíneződés vagy égésnyom;
• sérült pozitív pólusszigetelés;
• szakadt vagy hiányos zsugorfólia;
• korábbi túlmelegedés jele.

A sérült szigetelés különösen veszélyes, mert a fém cellaház jellemzően a negatív pólushoz kapcsolódik.

A cellák töltöttségi állapota is számít

Összekapcsolás előtt a cellacsoportok feszültségének megfelelő tartományban és egymáshoz közel kell lennie.

Nagy feszültségkülönbség esetén az összekapcsolás pillanatában jelentős kiegyenlítőáram indulhat meg. A cellák előkészítését, kiegyenlítését és összeszerelését ezért kizárólag hozzáértő szakember végezze.

A BMS állapotát is ellenőrizni kell

A régi akkumulátorcsomag hibáját nem minden esetben maga a cella okozza. Probléma lehet például:

• a BMS áramkörében;
• a hőmérséklet-érzékelőben;
• a biztosítékban;
• a hegesztési vagy csatlakozási pontokon;
• a töltőben;
• a készülék elektronikájában.

Új cellák beszerelése előtt ezért a teljes rendszert diagnosztizálni kell.

Cellaválasztási ellenőrzőlista

Beszerzés előtt válaszold meg a következő kérdéseket:

• Pontosan azonos a gyártó és a modellszám?
• Megfelel a cella kémiája?
• Egyezik a névleges és maximális feszültség?
• Elegendő a megengedett kisütőáram?
• Azonos módszerrel megmérték a kapacitást?
• Ismert a belső ellenállás?
• Egymáshoz közeli állapotú cellák állnak rendelkezésre?
• Megfelelő a fizikai méret és a szigetelés?
• Kompatibilis a meglévő BMS?
• Szakszerűen ellenőrizhető lesz a kész akkumulátorcsomag?

Miért hasznosak a tesztelt cellák?

A Cellashop minden értékesített Samsung ICR18650-26J cellánál kapacitás- és belsőellenállás-mérést végez. A webshop tájékoztatása szerint a cellák korábban akkumulátorcsomagokban voltak, de legfeljebb egy-két cikluson mentek keresztül.

A mérési szűrés megkönnyíti az alkalmatlan példányok kizárását és az egymáshoz közelebbi tulajdonságú cellák kiválasztását. Ettől függetlenül a végső megfelelőség megállapítása az akkumulátorcsomag tervezőjének vagy javítójának feladata.

Összefoglalás

Akkumulátorcsomag javításakor nem elegendő megfelelő méretű cellát találni. Figyelembe kell venni a modellt, a kémiát, a kapacitást, a belső ellenállást, a terhelhetőséget, a cellák előéletét és a BMS tulajdonságait is.

A nagy energiasűrűség miatt a javítást kizárólag megfelelő mérőeszközökkel, munkakörnyezettel és szakértelemmel szabad elvégezni.

Tesztelt cellák aktuális készlete: Samsung ICR18650-26J