Mod akkumulátorok

Ahogy Matyi már mesélte korábban, a lítium-ion akkumulátorra esett a választás, amikor az e-cigaretta ötlete megfogant. Könnyű, viszonylag jól terhelhető és a 3.7V-os névleges feszültsége is magasabb a többi cellatípushoz képest. A Li-ion akkuknak is van azonban jó néhány altípusa és nem mindegy, melyiket választjuk.

A Li-ion akkukat az iparban a “C” jelzőszámmal, illetve annak a többszörösével jellemzik. A “C” jelzőszám tulajdonképpen a kapacitás mA-ben, ezt alapul véve szokás kifejezni például a terhelhetőségét és töltőáramát. Ha például van egy 1000 mAh-s akkumulátorom, ami 2C terhelhetőségű és 0.5C-vel kell tölteni a gyári adatlap szerint, az azt jelenti, hogy 2 X 1000 mA-rel, azaz 2 A-rel terhelhető és 0.5 x 1000 mA az ideális töltőárama, ami 500 mA, vagyis fél Amper. A 2C-s terhelhetőségű akkumulátorok általános célú, közepes terhelhetőségűek, nagyon széles körű a felhasználásuk. LED-es elemlámpák, laptopok, mobiltelefonok és egyéb műszaki cikkek akkumulátorait készítik ilyenből.

A mod készülékek azért jöttek létre, hogy nagyobb kapacitást és komolyabb terhelhetőséget biztosítsanak, így  nyilvánvaló módon nem feltétlen lesz elegendő a 2C-s akkumulátor. Bár egy nagyobb cella terhelhetősége is nagyobb, hiszen míg egy 2C-s, 1100 mAh akku 2.2 A-t bír el, addig egy 3000 mAh-s ugyanilyen besorolású akku 6A-rel is jól működik (2 x 3000 mA), ez nem feltétlen elégséges minden esetben.
A mod készülékek terén olyan akkukat kezdtünk el használni, amiket egyéb célokra, elektromos járművekhez vagy ipari célra, pl. akkus fúrógépekhez gyártanak, ahol követelmény a nagy áramtűrés. Ezeknél az akkuknál a terhelhetőség jobbára 6-10C között van, ami annyit jelent, hogy egy 10C besorolású 2000 mAh-s akku esetén 20A-rel is terhelhető az adott cella. A jobb közérthetőség okán a legtöbb akku esetében a C jelzőszám helyett a forgalmazók a maximális terhelhetőséget adják meg Amperben.

A másik dolog, ami az akkukat jellemzi, a méretkód. Találkozhatunk 18650 akkuval, 18350-nel, 26650-nel, stb. Az első két számjegy az átmérőre utal, azaz a 18650 akku 18 mm átmérőjű. A harmadik és negyedik számjegy az akku hosszát adja meg, tehát ugyanez a 18650 cella 65 mm hosszú, a 18350 pedig 35 mm-es. Fontos tudni, hogy minél kisebb az akku, annál kisebb a kapacitás és ezzel együtt a terhelhetőség is!

Akku vásárlásakor tessenek vigyázni, mert nem mind arany, ami János! Mivel egy jó akku ismérve a nagy kapacitás és a nagy terhelhetőség, mindenki a számok bűvöletében él, amikor akkut keres. Pár fontos dolgot nem árt tisztázni, ha 18650 akkuról van szó.

• 3400 mAh-nál nagyobb kapacitású  nem létezik.
• A nagy kapacitás (2500-2600 mAh felett) kvázi kizárja a 20A-nél magasabb terhelhetőséget!
• Minél magasabb áramon üzemeltetjük a cellát, annál kevesebb töltési ciklust visel el. Pl. egy 20A-es cella csúcsra járatva már 80-100 töltési ciklus után 80%-ot képes csak teljesíteni!
• Sok cella esetén az impulzus-szerű áramot tüntetik fel, ami magasabb, mint a folyamatos terhelhetőség – fontos tudni, hogy a “legerősebb” 18650 30A-t visel el folyamatos üzemben!
• Ha olyat olvasunk valahol, hogy pl. a folyamatos üzemben 30A-t elviselő cella 5 szekundumig elbírja az 50A-t, 2 szekundumig a 60A-t és 1 szekundumig a 70A-t, vagy ehhez hasonlót (külföldi fórumokon pl. gyakori, hogy átírják a fizika szabályait), kacagjuk egyet és lapozzunk el onnan.

Sokan esnek abba a hibába, hogy több üzemidő és nagyobb terhelhetőség után kutatva megvesznek valami 3000 mAh-s, 60A-es címkével ellátott cellát (ami a jelen technológia mellett fizikai képtelenség), ám mérések elvégzése nélkül nem tűnik fel a felhasználónak, mi a tényleges helyzet. Sok cég meg is lovagolja a tudatlanságunkat és úgy hirdetik a termékeiket, hogy “a mi akkumulátorunk speciálisan vape-eléshez lett tervezve”. Srácok… Tudjuk, milyen sok az a 20, 30 vagy 40A? Vegyük elő a józan eszünket egy pillanatra és nézzünk rá az alábbi képre.

A másik dolog, amit nagyon szeretünk elfelejteni, az az, hogy az akkumulátor terhelés alatt bizony leejti a feszültségét. Minél jobban terheljük, annál kevesebb feszültség jut a kazánunkba és annál több fogja az akkunkat belülről melegíteni. A teljesen feltöltött akku 4.2V-ot produkál a voltmérőn, terhelés alatt azonban nagyon más a helyzet. Lássuk csak az alábbi táblázatot!

A “szuper” 60A-es cella már 15A terheléssel is csak 3.6-3.5V-ról indul 4.2V helyett. Ha belegondolunk, hogy ezt valaki pl. 0.2 Ohmmal fogja megterhelni, mert azt hiszi, hogy ez el fogja vinni a hátán…

Ennek a feszültségesésnek az oka az akkumulátor belső ellenállása. Mivel az akku által a kazánon áthajtott áram a cellán is át kell folyjon, az akku belső ellenállása is “fékezi” a folyamatot. Minél magasabb ez a belső ellenállás, valamint minél jobban terheljük az akkut, annál nagyobb lesz a feszültségesés (az akku “betérdel” a terhelés alatt). Az alábbi képen egy egyszerűsített vázlat látható egy akkuval és a fűtőszállal.

 

Az áram az Rb-vel jelölt belső ellenálláson és a fűtőszálon egyaránt átfolyik, mindkettőn munkát végez. Ezzel tulajdonképpen egy elemi elektrotechnikai kapcsolást valósít meg, amit feszültségosztónak nevezünk. A fűtőszálra jutó feszültség a két ellenállás arányától függ. Minél kisebb a belső ellenállás és minél nagyobb a fűtőszál ellenállása, annál több energia jut a fűtőszálra.

Egy nagy terhelhetőségű, azaz “high drain” vagy “high discharge rate” akku belső ellenállása 15 és 30 mOhm között van típustól függően (0.015-0.03 Ohm). Ha arany középpel számolunk, azaz 0.02 Ohmmal és feltételezzük, hogy 20A-rel terheljük az akkumulátort, ami ugye egy átlagos nagy áramú akksi gyári adata, azt fogjuk látni, hogy bizony a cellánkat 8W-tal melegítjük! (P = I² x R)
Egy Ego-t használó vapertársunk ennél kevesebbel gőzöl! Az a 8W, ami fűti az akksinkat egyáltalán nem egészséges, ugyanis a Li-ion akkumulátorok belső szerkezete 40 C^o felett károsodik, 60 C^o felett pedig fennáll a kockázata a hőmegfutásnak, amit hangos sziszegés követhet.

A cikk nem ért véget, lapozz!