מטרת הסוללה היא לאגור אנרגיה ולשחרר אותה בזמן רצוי. סעיף זה בוחן פריקה תחת קצבי C שונים ומעריך את עומק הפריקה שאליו סוללה יכולה להגיע בבטחה. המסמך גם צופה בחתימות פריקה שונות וחוקר את חיי הסוללה תחת דפוסי טעינה מגוונים.
לסוללה האלקטרוכימית יש יתרון על פני התקני אחסון אנרגיה אחרים בכך שהאנרגיה נשארת גבוהה במהלך רוב הטעינה ואז יורדת במהירות כשהמטען מתרוקן. לקבל-העל יש פריקה ליניארית, ואוויר דחוס והתקן אחסון גלגל תנופה הם ההיפך של הסוללה על ידי אספקת ההספק הגבוה ביותר בהתחלה.איורים 1, 2 ו-3להמחיש את מאפייני הפריקה המדומים של אנרגיה מאוחסנת.
ניתן להעמיס על רוב הסוללות הנטענות לזמן קצר, אך יש לשמור על כך קצר. אורך חיי הסוללה קשור ישירות לרמת ולמשך הלחץ שנגרם, הכולל טעינה, פריקה וטמפרטורה.
חובבי שלט רחוק (RC) הם זן מיוחד של משתמשי סוללות אשר מותחים את הסבילות של סוללות "שבריריות" בעלות ביצועים גבוהים למקסימום על ידי פריקתן בקצב C של 30C, פי 30 מהקיבולת המדורגת. מרתקים כמו מסוק RC, מכונית מירוץ וסירה מהירה יכולים להיות; תוחלת החיים של החבילות תהיה קצרה. חובבי RC מודעים היטב לפשרה ומוכנים גם לשלם את המחיר וגם להיתקל בסיכונים בטיחותיים נוספים.
כדי לקבל אנרגיה מקסימלית למשקל, יצרני המל"טים נמשכים לתאים בעלי קיבולת גבוהה ובוחרים בתא האנרגיה. זאת בניגוד לתעשיות הדורשות עומסים כבדים וחיי שירות ארוכים. יישומים אלה הולכים על תא הכוח החזק יותר בקיבולת מופחתת.
עומק פריקה
פריקות חומצת עופרת ל-1.75V/תא; מערכת מבוססת ניקל עד 1.0V/תא; ורוב Li-ion ל-3.0V/cell. ברמה זו, בערך 95 אחוז מהאנרגיה מושקעת, והמתח יירד במהירות אם הפריקה תימשך. כדי להגן על הסוללה מפני פריקת יתר, רוב המכשירים מונעים פעולה מעבר למתח סוף הפריקה שצוין.
בעת הסרת העומס לאחר פריקה, המתח של סוללה בריאה מתאושש בהדרגה ועולה לכיוון המתח הנומינלי. הבדלים בזיקה של מתכות באלקטרודות מייצרים פוטנציאל מתח זה גם כשהסוללה ריקה. עומס טפילי או פריקה עצמית גבוהה מונעים התאוששות מתח.
זרם עומס גבוה, כפי שיהיה במקרה של קידוח בבטון עם כלי חשמלי, מוריד את מתח הסוללה וסף המתח של סוף הפריקה נקבע לרוב נמוך יותר כדי למנוע ניתוק מוקדם. יש להוריד את מתח הניתוק גם בעת פריקה בטמפרטורות קרות מאוד, מכיוון שמתח הסוללה יורד והתנגדות הסוללה הפנימית עולה.
טעינת יתר של סוללת חומצת עופרת עלולה לייצר מימן גופרתי, גז חסר צבע, רעיל ודליק שמריח כמו ביצים רקובות. מימן גופרתי מתרחש גם במהלך פירוק החומר האורגני בביצות ובביוב והוא קיים בגזים געשיים ובגז טבעי. הגז כבד יותר מאוויר ומצטבר בתחתית חללים לא מאווררים. חזק בהתחלה, חוש הריח מתפוגג עם הזמן, והקורבנות אינם מודעים לנוכחות הגז.
מהו מחזור פריקה?
מחזור פריקה/טעינה מקובל להבין כפריקה מלאה של סוללה טעונה עם טעינה לאחר מכן, אבל זה לא תמיד המקרה. לעתים רחוקות סוללות נפרקות לחלוטין, ויצרנים משתמשים לעתים קרובות בנוסחה של 80 אחוז עומק פריקה (DoD) כדי לדרג סוללה. המשמעות היא שרק 80 אחוז מהאנרגיה הזמינה נמסרת ו-20 אחוז נשארים ברזרבה. רכיבה על אופניים של סוללה בפחות מפריקה מלאה מגדילה את חיי השירות, והיצרנים טוענים שזה קרוב יותר לייצוג שטח מאשר מחזור מלא, מכיוון שבדרך כלל סוללות נטענות עם קיבולת פנויה מסוימת שנותרה.
אין הגדרה סטנדרטית לגבי מהו מחזור פריקה. מוני מחזורים מסוימים מוסיפים ספירה מלאה כאשר סוללה טעונה. סוללה חכמה עשויה לדרוש פריקה של 15 אחוזים לאחר הטעינה כדי לזכות במחזור פריקה; כל דבר פחות לא נחשב כמחזור. לסוללה בלוויין יש DoD טיפוסי של 30-40 אחוז לפני שהסוללות נטענות במהלך היום הלוויין. סוללת EV חדשה עשויה להיטען רק עד 80 אחוז ולהירוקן עד 30 אחוז. רוחב פס זה מתרחב בהדרגה ככל שהסוללה דועכת כדי לספק מרחקי נסיעה זהים. הימנעות מטעינות ופריקות מלאות מפחיתה את מתח הסוללה.
מכונית היברידית משתמשת רק בחלק מהקיבולת במהלך האצה לפני שהסוללה נטענת מחדש. הפעלת המנוע של הרכב שואבת פחות מ-5 אחוזי אנרגיה מסוללת המתנע, וזה נקרא גם מחזור בתעשיית הרכב. התייחסות לספירת המחזורים חייבת להיעשות בהקשר לחובה המתאימה.
התייחסות למחזור פריקה או ספירת מחזורים אינה קשורה באותה מידה לכל יישומי הסוללה. דוגמה אחת שבה ספירת מחזורי פריקה אינה משקפת את מצב החיים בצורה מדויקת היא בהתקן אחסון (ESS). סוללות אלו משלימות אנרגיות מתחדשות מכוח רוח ופוטו-וולטאית על ידי אספקת אנרגיה לטווח קצר בעת הצורך ואחסון אם היא עודפת. משך הזמן בין טעינה לפריקה יכול להיות באלפיות שניות; מצב טעינה טיפוסי של הסוללה הוא 40-60%. במקום ספירת מחזורים, ספירת קולומב עשויה לשמש כאמצעי למדידת בלאי.