הלב של הרכב החשמלי - הסוללה

סוללת הרכב החשמלי הינה הרכיב היקר והחשוב ביותר ברכב החשמלי. מה מיוחד בה, למה היא כל כך חשובה ואיך נוכל לשמור עליה לאורך זמן?

סוללת הרכב החשמלי ממוקמת בתחתית הרכב ומשמשת לאגירת אנרגיה לצורך הנעת הרכב. ניתן להקביל את הסוללה למיכל הדלק המוכר, בעזרתו ניתן לקבוע את טווח הנסיעה של הרכב. את הסוללה ניתן להטעין בחשמל באמצעות כבל המחובר למקור אנרגיה, וטעינה נכונה של הרכב החשמלי תאפשר נסיעה של מאות ק"מ בהתאם להצהרות יצרני/יבואני הרכב ותאריך את חיי הסוללה.

להכיר את הסוללה

ניתן לחלק את מבנה הסוללה לשתי קטגוריות: רכיבים הכוללים את התאים, המודולים, המארז, מערכת הקירור והמעטפת. רכיבים אלקטרוניים הכוללים את מערכת ניהול הסוללות (BMS), את בקר הטעינה ואת ווסת המתח.

התאים הם היחידות הבסיסיות של אגירת אנרגיה, והם מורכבים מחומרי גלם כגון: ליתיום, גרפיט, אלומיניום, ניקל, נחושת, פלדה, מנגן, קובלט וברזל. התאים מקובצים למודולים ולמארז כדי לנהל בצורה בטוחה ויעילה את תפוקת הכוח של הסוללה. מערכת הקירור והמעטפת עוזרים לווסת את הטמפרטורה ולהגן על הסוללה מפני נזקים חיצוניים.

מערכת ניהול הסוללות (BMS) תפקידה לנטר את תקינות הסוללה על ידי מדידת רמות מתח, קצבי טעינה/פריקה וטמפרטורה, והיא גם מונעת טעינת יתר ופריקת יתר. בקר הטעינה מאזן בין האנרגיה המשמשת לטעינת הסוללה לבין האנרגיה המופקת מהרשת או מהפאנל הסולארי, והוא גם מודד את זרימת הזרם במהלך הטעינה. ווסת המתח מאזן את רמות המתח של הסוללה במהלך הטעינה והפריקה.

מספר וסוג התאים, המודולים והמארזים משתנים בהתאם לעיצוב ולמפרט של הרכב החשמלי.

מבנה כזה של סוללה מאפשר, במקרה של תקלה בתא או במודול, להחליף רק את החלק הפגום מבלי להחליף את כל הסוללה.

סוגי סוללות בהם משתמשים ברכב החשמלי

הרכב החשמלי מונע באמצעות סוללה חשמלית. ישנם סוגים שונים של סוללות, כאשר הנפוצות שבהן מתחלקות לשלושה סוגים: עופרת-חומצה (Lead-Acid), ניקל-מטאל היידריד (NiMH) ( (NiMHוהנפוצה ביותר היא סוללת ליתיום-יון (או בקיצור: Li-ion).

סוללת ליתיום-יון (Lithium-ion)

הצלחתה של סוללת הליתיום-יון נובעת מצפיפות האנרגיה הגבוהה ביחס למשקלה, היעילות האנרגטית הגבוהה והתפקוד הטוב בטמפרטורות גבוהות. סוללה לרכב חשמלי מסוג ליתיום-יון מאופיינת בפריקה עצמית נמוכה, וביכולת מחזור של רוב חלקיה.

יתרון בולט: תכונותיה של סוללת הליתיום-יון מאפשרים גם לסוללה יחסית קטנה וקלה לספק כמות גבוהה של אנרגיה עם מספר גדול של מחזורי טעינה - תכונות הנחשבות לקריטיות ברכב חשמלי שבו הסוללה היא הרכיב המרכזי.

חיסרון בולט: למרות ההתקדמות ביחס לסוגי הסוללות הקודמים, הספק הסוללה עדיין טעון שיפור. בנוסף, הסוללה מצריכה שימוש במנגנוני הגנה מובנים.

שמירה על אורך חיי הסוללה

המעבר מרכב מנוע הבעירה לרכב החשמלי מצריך שינוי בחשיבה ובהתנהלות היומיומית בכל הקשור לשמירה על חיי ותקינות הסוללה שברכב לאורך זמן. התנהלות לקויה בנושא עשויה לגרום לנזקים של עשרות אלפי שקלים ואף מעבר לכך. 

הקפדה על מספר כללים פשוטים תאפשר לכם לשמור על אורך החיים של הסוללה

• הטווח האופטימלי לשמירה על חיי הסוללה הינו 20% עד 90% ולכן את הטעינה המלאה נשמור למקרים בהם מתוכננת נסיעה ארוכה
• רצוי לא להביא את הסוללה למצב של 0% טעינה. במקרה כזה עלול להיגרם נזק לרכיבים שונים ברכב, ולרוקן את המצבר מה שידרוש את החלפתו
• מצב סוללה רצוי שלא ירד מתחת ל-20% טעינה.
• רצוי להפחית את השימוש בעמדת טעינה מהירה (DC), ולהשתמש בעיקר בטעינה רגילה (AC) באמצעות עמדה מתאימה
• טמפרטורות קיצוניות של חום וקור פוגעים בחיי הסוללה. רצוי שהרכב החשמלי יהיה במקום סגור או מקורה או לחילופין להחנות אותו בצל, בעיקר כאשר מתכוונים להשאיר את הרכב החשמלי ללא שימוש למשך תקופה ארוכה יחסית
• רצוי להימנע מנהיגה רצופת האצות ובלימות, אשר פוגעת באיכות הסוללה ומצמצמת את אורך חייה

מה עם אחריות?

כל סוללה, וגם זו שברכב החשמלי, מאבדת מיכולת התפקוד שלה לאורך זמן. הדבר נובע כתוצאה מפרמטרים שונים כמו גיל הסוללה, אופי ותדירות השימוש ברכב וגורמים סביבתיים כמו מזג האוויר.

מרבית יבואני הרכב החשמלי מציעים אחריות לסוללת הרכב לפרק זמן של עד 8 שנים או לחלופין עד 160,000 ק״מ (המוקדם מביניהם), ממועד רכישת הרכב. האחריות הניתנת משתנה מיצרן ליצרן, ולכן מומלץ לבדוק בהתאם לרכב הנרכש.