הצטרפו אלינו
ברשתות החברתיות:

טכני: מצברי ליתיום

מצברי הליתיום קלים וחזקים יותר ממצברים רגילים, נפוצים כשדרוג לאופנוע, ואף מגיעים בשנים האחרונות כסטנדרט בדגמי הפרימיום אצל חלק מהיצרנים

אסי ארנסון, פול גז  23.11.21 - 10:02

תגיות: אופנועמצבר

תחילת כתבה

מצברי ליתיום נחשבים לטובים יותר ממצברי העופרת הוותיקים בגלל משקל נמוך, טעינה מהירה ואורך חיים גבוה יותר. ברשימה זו נסביר על מצברי הליתיום-יון, שהפכו להיות יותר פופולריים כשדרוג ואף מגיעים כסטנדרט באופנועי פרימיום.

המצבר באופנוע הוא כלי קיבול למתח חשמלי, אשר מספק אנרגיה חשמלית הנחוצה להפעלת המתנע החשמלי ושאר הצרכנים עד שהמנוע מותנע ומערכת הטעינה מתחילה לספק מתח. את המתח המצבר מספק באמצעות תגובה כימית אשר מומרת בתוך תאי המצבר לאנרגיה חשמלית. המצבר גם מספק אנרגיה נוספת הנדרשת לרכיבים החשמליים כמו למשל משאבת הדלק, מערכת ניהול המנוע, האורות, הצופר, לוח השעונים והאזעקה. המצברים המוכרים בנויים על בסיס לוחות עופרת וחומצה (שהולכים אחורה לשנת 1859), וכוללים מצבר 'פתוח' שדורש הקפדה על מפלס הנוזל בתאים ומילוי מים מזוקקים (מוכר לבעלי אופנועים בשנות ה-90 שחיפשו את ה'מים כמו של מגהצים'), ומצבר 'סגור' שלא דורש כל תחזוקה. יש גם מצברי ג'ל, שדומים למצברי החומצה, אך במקרה זה החומר האלקטרוליטי אינו נוזלי, אלא ג'לטיני-סמיך. התכונות שלהם מאפשרים הצבה בזוויות שונות, וגם אורח חיים גבוה יותר.

למצברי העופרת חסרונות רבים, כמו לדוגמה המשקל (בטח לעומת הליתיום), העופרת המזיקה לסביבה, והחומצה שעלולה לגרום לקורוזיה. אורך החיים שלהם נמדד בשנים ספורות, ובהמתנה על המדף הם עלולים לאבד כ-1% קיבול ביום.

סוג נוסף של מצברים הוא הליתיום. מצברי ליתיום אינם המצאה חדשה, שכן תחילתם עוד בתחילת שנות ה-70. בעשר השנים האחרונות גדל השימוש במצברי הליתיום-יון כמוצרי אפטרמרקט לשיפור האופנועים, ויש גם יצרנים שמספקים אותם הישר מהמפעל בדגמי האנדורו או בדגמי הפרימיום לכביש. מדובר על סוללה נטענת המבוססת על יציאה של יוני ליתיום מהאלקטרודה השלילית (האנודה), מעבר של היונים דרך אלקטרוליט המוליך יוני ליתיום, וכניסתם לאלקטרודה החיובית (הקתודה). ברמה היומיומית, סוללות אלו משמשות מעל עשור את כל סוגי המכשירים הסלולריים ומחשבים ניידים – מוצרי צריכה אלקטרונים –  הנמצאים סביבנו. סוללות אלו גם מניעות את הרכבים והאופנועים החשמליים המתרבים בכבישי ישראל והעולם.

היתרונות הברורים של מצברי הליתיום הם בראש ובראשונה משקל נמוך יותר, משום שהם יכולים לאגור יותר אנרגיה ליחידת משקל ונפח – יותר אנרגיה בפחות מקום (המצברים היקרים יותר קלים בשיעור של עד 70%). זמן הטעינה קצר יותר, והפריקה העצמית נמוכה יותר. כלומר ברגע שהמצבר נטען יש יכולות לשמור על הקיבול לזמן ארוך יותר. מצברי הליתיום מאפשרים התנעה מהירה יותר משום שיש יותר מתח מנוחה לעומת מצברי עופרת רגילים, ובנוסף, זרם ההתנעה המקסימלי (CCA – Cold Cranking Amps) גבוה משל מצברי עופרת בעלי קיבול זהה. לפי נתונים שמצאנו, אורך החיים נמדד בכ-3,000 מחזורים ויותר לעומת מעט מעל 1,000 במצברים הרגילים – כלומר פי 3 ויותר. מצברי הליתיום גם ישמרו על המתח עד לסוף חייהם ולא 'יתעייפו' כמו מצברי עופרת. זוכרים את נתון האיבוד של 1% קיבולת ליום? אז בליתיום מדובר על 1% בכל 45 ימים.

למניעת התלקחות, הדורות האחרונים של מצברי הליתיום מגיעים עם מנגנון BMS (ר"ת Battery Management System – מערכת ניהול מצבר) אשר דואג לטעינת התאים ברמה שווה תוך כדי שמירה על איזונם. במצברים היקרים מערכת ה-BMS גם דואגת לניתוק הסוללה במקרה של טעינה או פריקת יתר של התאים. חשוב לציין כי ה-BMS מגיע במצברים היקרים יותר המוצעים בשוק, כשיש תחליפים זולים יותר שאינם כוללים את המנגנון. חשוב לשים לב שלא להתניע בעזרת כבלים מרכב סוללות בלי ה-BMS (ובאופן כללי זה לא מומלץ).

החיסרון של מצברי ליתיום הוא מחיר גבוה יותר – סדר גודל של 30% – ממצבר רגיל, פער שנובע מעלות ייצור גבוהה יותר בגלל חומרי גלם. מרבית יצרניות האופנועים יבחרו להרכיב מצברי עופרת לשם החיסכון הכספי האמור. כמו שהזכרנו, יש גם סכנת התחממות שבמצב קיצון עלולה להוביל להתלקחות – במצברי הליתיום הזולים יותר ללא ה-BMS.

לסיכום, מצברי ליתיום הם שדרוג יקר מול מצברי עופרת-חומצה מבחינת אורך חיים, ביצועים, טעינה מהירה, עמידות, תחזוקה מינימלית והורדת משקל. המחיר היקר מתקזז עם הנתון של אורך החיים הגבוה יותר. בשוק קיימים מצברי ליתיום המתאימים לכל דגמי האופנועים הקיימים, וכדאי לקחת זאת בחשבון כאופציה לשדרוג הקטנוע או האופנוע.