Bateries de plom-àcid i bateries de liti
1. Bateries de plom-àcid
1.1 Què són les bateries de plom-àcid?
● La bateria de plom-àcid és una bateria d'emmagatzematge els elèctrodes de la qual estan fets principalmentdirigiri la sevaòxids, i l'electròlit del qual éssolució d'àcid sulfúric.
● La tensió nominal d'una bateria de plom-àcid unicel·lular és2,0 V, que es pot descarregar a 1,5 V i carregar a 2,4 V.
● En aplicacions,6 unicel·lularsLes bateries de plom-àcid sovint es connecten en sèrie per formar un nominal12Vbateria de plom-àcid.
1.2 Estructura de la bateria de plom-àcid
● En l'estat de descàrrega de les bateries de plom-àcid, el component principal de l'elèctrode positiu és el diòxid de plom i el corrent flueix de l'elèctrode positiu a l'elèctrode negatiu, i el component principal de l'elèctrode negatiu és el plom.
● En l'estat de càrrega de les bateries de plom-àcid, els components principals dels elèctrodes positius i negatius són sulfat de plom, i el corrent flueix de l'elèctrode positiu a l'elèctrode negatiu.
●Bateries de grafè: additius conductors de grafès'afegeixen als materials de l'elèctrode positiu i negatiu,materials d'elèctrodes compostos de grafès'afegeixen a l'elèctrode positiu icapes funcionals de grafès'afegeixen a les capes conductores.
1.3 Què representa la informació del certificat?
●6-DZF-20:6 vol dir que n'hi ha6 graelles, cada xarxa té una tensió de2V, i la tensió connectada en sèrie és de 12 V, i 20 significa que la bateria té una capacitat de20 AH.
● D (elèctrica), Z (ajut elèctric), F (bateria sense manteniment regulada per vàlvules).
●DZM:D (elèctric), Z (vehicle assistit), M (bateria segellada sense manteniment).
●EVF:EV (vehicle amb bateria), F (bateria sense manteniment regulada per vàlvules).
1.4 La diferència entre vàlvula controlada i segellada
●Bateria sense manteniment regulada per vàlvules:No cal afegir aigua o àcid per al manteniment, la bateria en si és una estructura segellada,sense fuites d'àcid ni boira àcida, amb una seguretat unidireccionalvàlvula d'escapament, quan el gas intern supera un cert valor, la vàlvula d'escapament s'obre automàticament per esgotar el gas
●Bateria de plom-àcid segellada sense manteniment:tota la bateria éstotalment tancat (la reacció redox de la bateria es fa circular dins de la carcassa segellada), de manera que la bateria sense manteniment no té cap desbordament de "gas nocius".
2. Bateries de liti
2.1 Què són les bateries de liti?
● Les bateries de liti són un tipus de bateria que utilitzametall de liti or aliatge de liticom a materials d'elèctrodes positius/negatius i utilitza solucions d'electròlits no aquoses.(Sals de liti i dissolvents orgànics)
2.2 Classificació de la bateria de liti
●Les bateries de liti es poden dividir aproximadament en dues categories: bateries de metall de liti i bateries d'ions de liti.Les bateries d'ions de liti són superiors a les bateries de metall de liti en termes de seguretat, capacitat específica, velocitat d'autodescàrrega i relació rendiment-preu.
● A causa dels seus alts requisits tecnològics, només les empreses d'uns pocs països estan produint aquest tipus de bateries de liti metall.
2.3 Bateria d'ions de liti
| Materials d'elèctrodes positius | Tensió nominal | Densitat energètica | Cicle de Vida | Cost | Seguretat | Temps de cicle | Temperatura de funcionament normal |
| Òxid de cobalt de liti (LCO) | 3,7 V | Mitjana | baix | Alt | baix | ≥500 300-500 | Fosfat de ferro de liti: -20 ℃ ~ 65 ℃ Liti ternari: -20 ℃ ~ 45 ℃Les bateries de liti ternàries són més eficients que el fosfat de ferro de liti a baixes temperatures, però no són tan resistents a les altes temperatures com el fosfat de ferro de liti.Tanmateix, això depèn de les condicions específiques de cada fàbrica de bateries. |
| Òxid de manganès de liti (LMO) | 3,6 V | baix | Mitjana | baix | Mitjana | ≥500 800-1000 | |
| Òxid de níquel de liti (LNO) | 3,6 V | Alt | baix | Alt | baix | No hi ha dades | |
| Fosfat de ferro de liti (LFP) | 3,2 V | Mitjana | Alt | baix | Alt | 1200-1500 | |
| Alumini níquel-cobalt (NCA) | 3,6 V | Alt | Mitjana | Mitjana | baix | ≥500 800-1200 | |
| Níquel Cobalt Manganès (NCM) | 3,6 V | Alt | Alt | Mitjana | baix | ≥1000 800-1200 |
●Materials d'elèctrodes negatius:El grafit s'utilitza principalment.A més, el metall de liti, l'aliatge de liti, l'elèctrode negatiu de silici-carboni, els materials d'elèctrode negatiu d'òxid, etc. també es poden utilitzar per a l'elèctrode negatiu
● En comparació, el fosfat de ferro de liti és el material d'elèctrode positiu més rendible.
2.4 Classificació de la forma de la bateria d'ions de liti
Bateria cilíndrica de ions de liti
Bateria prismàtica Li-ion
Bateria de ions de liti de botó
Bateria d'ions de liti de forma especial
Bateria de paquet suau
● Formes habituals utilitzades per a bateries de vehicles elèctrics:cilíndric i soft-pack
● Bateria cilíndrica de liti:
● Avantatges: tecnologia madura, baix cost, petita energia única, fàcil de controlar, bona dissipació de calor
● Inconvenients:un gran nombre de paquets de bateries, pes relativament pesat, densitat d'energia lleugerament menor
● Bateria de liti de paquet suau:
● Avantatges: mètode de fabricació superposat, més prim, més lleuger, densitat d'energia més alta, més variacions en formar una bateria
● Inconvenients:rendiment global deficient de la bateria (consistència), no resistent a altes temperatures, no fàcil d'estandarditzar, cost elevat
● Quina forma és millor per a les bateries de liti?De fet, no hi ha una resposta absoluta, depèn principalment de la demanda
● Si voleu un baix cost i un bon rendiment general: bateria de liti cilíndrica > bateria de liti soft-pack
● Si voleu una mida petita, lleugera i alta densitat d'energia: bateria de liti de paquet suau > bateria de liti cilíndrica
2.5 Estructura de la bateria de liti
● 18650: 18 mm indica el diàmetre de la bateria, 65 mm indica l'alçada de la bateria, 0 indica una forma cilíndrica, etcètera
● Càlcul de la bateria de liti 12v20ah: Suposem que la tensió nominal d'una bateria 18650 és de 3,7V (4,2v quan està completament carregada) i la capacitat és de 2000ah (2ah)
● Per obtenir 12 V, necessiteu 3 bateries de 18650 (12/3,7≈3)
● Per obtenir 20ah, 20/2=10, necessiteu 10 grups de bateries, cadascun amb 3 de 12V.
● 3 en sèrie són 12V, 10 en paral·lel són 20ah, és a dir, 12v20ah (es necessiten un total de 30 18650 cel·les)
● Quan es descarrega, el corrent flueix de l'elèctrode negatiu a l'elèctrode positiu
● Quan es carrega, el corrent flueix de l'elèctrode positiu a l'elèctrode negatiu
3. Comparació entre la bateria de liti, la bateria de plom-àcid i la bateria de grafè
| Comparació | Bateria de liti | Bateria de plom-àcid | Bateria de grafè |
| Preu | Alt | baix | Mitjana |
| Factor de seguretat | baix | Alt | Relativament alt |
| Volum i pes | Talla petita, pes lleuger | Gran mida i gran pes | Gran volum, més pesat que la bateria de plom-àcid |
| Vida de la bateria | Alt | Normal | Més alta que la bateria de plom-àcid, més baixa que la bateria de liti |
| Esperança de vida | 4 anys (liti ternari: 800-1200 vegades fosfat de ferro de liti: 1200-1500 vegades) | 3 anys (3-500 vegades) | 3 anys (>500 vegades) |
| Portabilitat | Flexible i fàcil de transportar | No es pot cobrar | No es pot cobrar |
| Reparació | No reparable | Reparable | Reparable |
● No hi ha una resposta absoluta sobre quina bateria és millor per als vehicles elèctrics.Depèn principalment de la demanda de bateries.
● Pel que fa a la durada i la durada de la bateria: bateria de liti > grafè > plom àcid.
● Pel que fa al preu i al factor de seguretat: plom àcid > grafè > bateria de liti.
● Pel que fa a la portabilitat: bateria de liti > plom àcid = grafè.
4. Certificats relacionats amb la bateria
● Bateria de plom-àcid: si la bateria de plom-àcid supera les proves de vibració, diferència de pressió i temperatura de 55 °C, es pot eximir del transport de càrrega normal.Si no supera les tres proves, es classifica com a mercaderies perilloses categoria 8 (substàncies corrosives)
● Els certificats habituals inclouen:
●Certificació per al transport segur de mercaderies químiques(transport aeri/marítim);
●MSDS(FITXA DE DADES DE SEGURETAT DE MATERIALS);
● Bateria de liti: classificada com a exportació de mercaderies perilloses de classe 9
● Els certificats comuns inclouen: les bateries de liti solen ser UN38.3, UN3480, UN3481 i UN3171, certificat de paquet de mercaderies perilloses, informe d'avaluació de les condicions de transport de mercaderies
●UN38.3informe d'inspecció de seguretat
●UN3480paquet de bateries d'ions de liti
●UN3481bateria d'ions de liti instal·lada en equips o bateria electrònica de liti i equips empaquetats junts (mateix armari de mercaderies perilloses)
●UN3171vehicle alimentat amb bateries o equips alimentats amb bateries (bateria col·locada al cotxe, mateix armari de mercaderies perilloses)
5. Problemes de bateria
● Les bateries de plom-àcid s'utilitzen durant molt de temps i les connexions metàl·liques a l'interior de la bateria són propenses a trencar-se, provocant curtcircuits i combustió espontània.Les bateries de liti han superat la vida útil i el nucli de la bateria està envellit i té fuites, cosa que pot provocar fàcilment curtcircuits i altes temperatures.
Bateries de plom-àcid
Bateria de liti
● Modificació no autoritzada: els usuaris modifiquen el circuit de la bateria sense autorització, la qual cosa afecta el rendiment de seguretat del circuit elèctric del vehicle.Una modificació inadequada fa que el circuit del vehicle estigui sobrecarregat, sobrecarregat, escalfat i curtcircuit.
Bateries de plom-àcid
Bateria de liti
● Fallada del carregador.Si el carregador es deixa al cotxe durant molt de temps i tremola, és fàcil que els condensadors i resistències del carregador s'afluixin, cosa que pot provocar una sobrecàrrega de la bateria.Prendre el carregador incorrecte també pot provocar una sobrecàrrega.
● Les bicicletes elèctriques estan exposades al sol.A l'estiu, la temperatura és alta i no és adequat estacionar bicicletes elèctriques a l'exterior al sol.La temperatura dins de la bateria continuarà augmentant.Si carregueu la bateria immediatament després d'arribar a casa després de sortir de la feina, la temperatura dins de la bateria continuarà augmentant.Quan arriba a la temperatura crítica, és fàcil encendre-se espontàniament.
● Les motocicletes elèctriques es submergeixen fàcilment en aigua durant les pluges intenses.Les bateries de liti no es poden utilitzar després d'haver estat remullades amb aigua.Els vehicles elèctrics amb bateries de plom-àcid s'han de reparar en un taller de reparació després d'haver estat remullats amb aigua.
6. Manteniment i ús diari de bateries i altres
● Eviteu la sobrecàrrega i la sobredescàrrega de la bateria
Sobrecàrrega:En general, les piles de càrrega s'utilitzen per carregar a la Xina.Quan estigui completament carregat, la font d'alimentació es desconnectarà automàticament.Quan es carregui amb un carregador, l'alimentació es desconnectarà automàticament quan estigui completament carregat.A més dels carregadors normals sense funció d'apagada de càrrega completa, quan estiguin completament carregats, continuaran carregant-se amb un petit corrent, que afectarà la vida útil durant molt de temps;
Sobredescàrrega:En general, es recomana carregar la bateria quan quedi un 20% d'energia.La càrrega amb poca potència durant molt de temps farà que la bateria estigui sota tensió i és possible que no es carregui.S'ha d'activar de nou i és possible que no estigui activat.
● Eviteu utilitzar-lo en condicions d'alta i baixa temperatura.La temperatura alta intensificarà la reacció química i generarà molta calor.Quan la calor arriba a un cert valor crític, farà que la bateria es cremi i exploti.
● Eviteu la càrrega ràpida, que provocarà canvis en l'estructura interna i inestabilitat.Al mateix temps, la bateria s'escalfarà i afectarà la durada de la bateria.Segons les característiques de les diferents bateries de liti, per a una bateria d'òxid de manganès de liti de 20 A, utilitzant un carregador de 5 A i un carregador de 4 A en les mateixes condicions d'ús, utilitzar un carregador de 5 A reduirà el cicle unes 100 vegades.
●Si el vehicle elèctric no s'utilitza durant molt de temps, proveu de carregar-lo una vegada a la setmana o cada cop 15 dies.La pròpia bateria de plom-àcid consumirà al voltant del 0,5% de la seva pròpia energia cada dia.Consumirà més ràpid quan s'instal·li en un cotxe nou.
Les bateries de liti també consumiran energia.Si la bateria no es carrega durant molt de temps, es trobarà en un estat de pèrdua d'energia i pot ser que no es pugui utilitzar.
Una bateria nova que no s'ha desembalat s'ha de carregar una vegada durant més d'un temps100 dies.
●Si la bateria s'ha utilitzat durant molt de tempstemps i té una eficiència baixa, la bateria de plom-àcid es pot afegir amb electròlit o aigua pels professionals per continuar utilitzant-se durant un període de temps, però en circumstàncies normals, es recomana substituir la bateria nova directament.La bateria de liti té una eficiència baixa i no es pot reparar.Es recomana substituir directament la bateria nova.
●Problema de càrrega: El carregador ha d'utilitzar un model coincident.60V no pot carregar bateries de 48V, 60V plom-àcid no pot carregar bateries de liti de 60V iEls carregadors de plom-àcid i els carregadors de bateries de liti no es poden utilitzar de manera intercanviable.
Si el temps de càrrega és més llarg de l'habitual, es recomana desconnectar el cable de càrrega i aturar la càrrega.Fixeu-vos en si la bateria està deformada o danyada.
●Durada de la bateria = voltatge × amperatge de la bateria × velocitat ÷ potència del motor Aquesta fórmula no és adequada per a tots els models, especialment els models de motor d'alta potència.Combinat amb les dades d'ús de la majoria d'usuaries femenines, el mètode és el següent:
Bateria de liti de 48 V, 1 A = 2,5 km, bateria de liti de 60 V, 1 A = 3 km, bateria de liti de 72 V, 1 A = 3,5 km, plom-àcid és aproximadament un 10% menys que la bateria de liti.
La bateria de 48V pot funcionar 2,5 quilòmetres per ampere (48V20A 20×2,5=50 quilòmetres)
La bateria de 60V pot funcionar 3 quilòmetres per ampere (60V20A 20×3=60 quilòmetres)
La bateria de 72V pot funcionar 3,5 quilòmetres per ampere (72V20A 20×3,5=70 quilòmetres)
●La capacitat de la bateria/l'A del carregador és igual al temps de càrrega, temps de càrrega = capacitat de la bateria/carregador Un nombre, per exemple 20A/4A = 5 hores, però perquè l'eficiència de càrrega serà més lenta després de carregar-se al 80% (el pols reduirà el corrent), de manera que normalment s'escriu com a 5-6 hores o 6-7 hores (per a l'assegurança)
