Ako vyzerá batéria zvnútra?

Základná súčasť elektrobicykla často láka zvedavého jazdca nazrieť do jej útrob. Ako sa toľko energie „vojde“ do takého malého priestoru, a prečo je to také ťažké? V tomto článku sa na to pokúsime odpovedať.

Čo je to tá batéria?

V prvom rade si povedzme pár základných informácií o tom, čo je to batéria. Jej účel je zrejmý, a to uchovanie čo najväčšieho množstva energie, po čo najdlhší čas. K tomu je potrebné zvoliť aj správny „materiál“, ktorý splní túto úlohu, ale zároveň, podľa noriem trhu bude ekonomicky a environmentálne udržateľný pre širšie spektrum ľudí, ako aj pre budúci vývoj.  Základnými údajmi, ktoré hovoria o kvalite, ale aj výkone každej batérie, sú volty, ampére, watty, ampér-hodiny a watt-hodiny.  Ak si myslíte, že pod obalom je jeden, nerozdelený kus batérie, mýlite sa. Ochranný plastový či kovový zovňajšok, ktorý je dôkladne utesnený, čím zabezpečuje nepriepustnosť nečistotám a vlhkosti do vnútra batérie, ukrýva prekvapenie. V skutočnosti sa pod ním skrýva niekoľko desiatok menších, tvarom obdobných AA batérií. Ich presnejšie označenie je 18650.


Niektoré batérie dokážu poskytnúť výkon až na úrovni vyše 600 Wh. Najpoužívanejšia hodnota sa ale pohybuje okolo 500 Wh. S tým súvisí aj tzv. nominálne napätie, očakávaná hodnota napätia, ktorú dokáže batéria poskytnúť. Opätovne, najčastejšie sa stretávame s batériami, disponujúcimi 36V napätia. Pre úplnosť, ak by ste si niekedy chceli spočítať výkon vášho zdroja, tak vám postačí jednoduchá rovnica: napätie (volty) x prúd (ampérhodiny) = energia (watthodiny). Teda, batéria s 36V a 10 Ah bude mať energiu v podobe 360 Wh.

Materiál

V súčasnosti nájdete na európskom trhu prevažne batérie označené ako Lithium-ion. Určite ste sa s týmto pojmom už stretli, keďže ich využitie sa nešpecifikuje výhradne len na elektrobicykle, ale aj na každodennú elektroniku, ako smartfóny, notebooky či fotoaparáty.  Ich možnou náhradou sú klasické automobilové batérie, pozostávajúce najmä z olova a kyseliny sírovej. Rovnako tak aj nikel-kadmiové a iné.


Li-ion, ako sa najčastejšie označujú, však majú niekoľko výhod. Dokážu udržať dostatok energie, bez straty väčšieho objemu (ako je tomu napríklad pri nikel-kadmiových, ktoré sa dokážu vybiť o 20% už počas prvých 24 h). Zároveň ich nie je nutné vybíjať úplne, aby ste ich mohli dobiť a nepoškodiť tak pamäťový efekt batérie. Ako jednu z primárnych predností radíme ale hmotnosť. Bosch uvádza, že ich batérie vážia v priemere okolo 2,5 – 3 kg. Ak porovnáme rovnako výkonnú olovenú batériu, jej hmotnosť kolíše na hranici 13 kíl. Nabíjacie cykly Li-ion batérií, ktoré sa udávajú na hodnote niekoľko sto, až tisíc opakovaných nabití pred stratou výkonnosti taktiež predbiehajú olovené. Príkladom je aj test Bosch batérií, kedy sa po 500 plných nabitiach udržala kapacita na 60 až 70 % pôvodnej. Po 1 515 nabitiach, sa táto hodnota zmenšila na úroveň 30 %.

Komponenty

Zdroj: guide.alibaba.com

Samozrejmosťou je obal batérie. Pod ním sa ukrýva síce komplexný, avšak čo do počtu súčastí, jednoduchý systém. Vonkajšie ovládače, akými sú zapínanie/vypínanie batérie, indikátor úrovne nabitia, či prepojenie na riadiacu jednotku – ktorá je umiestnená poväčšine na riadidlách bicykla, sú prepojené s BMS odlíšenými káblami. Ak hovoríme o tzv. BMS (Battery monitoring system), je to systém sledujúci batériu, aby sa v prípade, kedy je prekročený limit napätia batérii či „prúdenia“ ampérov, obmedzil výdaj energie. V optimálnom prípade nebude zasahovať do využívania batérie. Avšak jeho funkcia je využitá aj pri nabíjaní, kedy monitoruje harmóniu jednotlivých batérií. 


Zdroj: ebay.com

BMS

BMS je prepojený už so samotnými jednotlivými individuálnymi batériami, napr. 18650, prostredníctvom opätovného spojenia, teda kabeláže. Ich celkový počet je rozdelený do kompaktných zhlukov, oddelených podľa priestorových požiadavok, na viacero „samostatných“ častí. 


Zdroj: cobox-ebikes.com

Batérie sú v nich usporiadané vo vertikálnom smerovaní tak, aby bolo možné zjednotiť ich konce. Pre ich lepšie a unifikujúce prepojenie sa využíva plátok niklu, ktorý spája jednotlivé zakončenia (pozitívne/negatívne) do spoločného výstupu.


Tieto informácie nemusíte nutne vedieť pri využívaní bicykla, avšak niekedy objaviť, čo sa skrýva vo vnútri, dokáže vniesť viac porozumenia. Nezabúdajte ale na to, že aj batérie majú svoju životnosť – ich správnym nabíjaním a šetrným využívaním ju dokážete bezprostredne predĺžiť.