Εισαγωγή της μπαταρίας λιθίου ηλεκτρικού ποδηλάτου

Σύντομη εισαγωγή του μπαταριών λιθίου τύπους

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: μπαταρίες ιόντων λιθίου υγρού (LIB) και μπαταρίες ιόντων λιθίου πολυμερούς (LIP για συντομία). Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου πολυμερούς μπορούν να χωριστούν σε μπαταρίες ιόντων λιθίου στερεού ηλεκτρολύτη πολυμερούς, μπαταρίες ιόντων λιθίου με ηλεκτρολύτη πολυμερούς γέλης και μπαταρίες ιόντων λιθίου κατασκευασμένες από υλικά πολυμερούς καθόδου. Σύμφωνα με τα υλικά της καθόδου, χωρίζεται σε κοβαλτικό λίθιο, μαγγανικό λίθιο, νικελικό λίθιο, τριμερή υλικά, φωσφορικό σίδηρο λιθίου κ.λπ. Τα περισσότερα από τα κινητά τροφοδοτικά είναι κατασκευασμένα από μαγγανικό λίθιο. Όπως οι συνηθισμένες μπαταρίες κινητών τηλεφώνων μας, πολλές από αυτές είναι κατασκευασμένες από μαγγανικό λίθιο και κοβαλτικό λίθιο.

Επί του παρόντος, τα κύρια υλικά στην αγορά των ηλεκτρικών οχημάτων είναι οι τριμερείς μπαταρίες λιθίου (νικέλιο μαγγανικό λίθιο κοβάλτιο (nichomn) O2), το μαγγανικό λίθιο (LiMn2O4) και το φωσφορικό σίδηρο λιθίου (LiFePO4). Επί του παρόντος, τα πιο πολλά υποσχόμενα υλικά ανόδου που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικές μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι κυρίως τροποποιημένο μαγγανικό λίθιο (LiMn2O4), φωσφορικό λιθίου σίδηρο (LiFePO4) και μαγγανικό νικέλιο κοβάλτιο λιθίου (Li (Ni, Co, Co, Li) του οποίου το τριμερές πολυμερές λιθίου είναι μια μπαταρία τρινικού λιθίου. Μαγγανικό κοβάλτιο (Li(NiCoMn)O2 Το πρόδρομο προϊόν του τριαδικού σύνθετου θετικού ηλεκτροδίου λαμβάνει ως πρώτες ύλες αλάτι νικελίου, άλας κοβαλτίου και άλας μαγγανίου και η αναλογία μαγγανίου νικελίου κοβαλτίου μπορεί να προσαρμοστεί ανάλογα με τις πραγματικές ανάγκες σε σύγκριση με το υλικό ασφαλείας, την ασφάλεια με το κοβάλτιο. και καλύτερη απόδοση κύκλου από το κανονικό κοβαλτικό λιθίου Στο πρώιμο στάδιο, για τεχνικούς λόγους, η ονομαστική τάση του ήταν μόνο 3,5-3,6V, γεγονός που περιόριζε το εύρος εφαρμογής του, αλλά μέχρι τώρα, με τη συνεχή βελτίωση της φόρμουλας και της τέλειας δομής, η ονομαστική τάση της μπαταρίας έχει φτάσει τα 3,7V και η χωρητικότητά της έχει φθάσει το συνοξειδωτικό, ANA. Η SONY, η LG και η SAMSUNG, οι πέντε μεγάλες μπαταρίες στον κόσμο, έχουν παρουσιάσει τριμερείς μπαταρίες για φορητούς υπολογιστές Οι μπαταρίες υψηλής ταχύτητας στο σπίτι και στο εξωτερικό χρησιμοποιούν τριαδικά υλικά καθόδου Η μπαταρία μαγγανικού λιθίου είναι μια μπαταρία της οποίας το θετικό ηλεκτρόδιο είναι κατασκευασμένο από μαγγανικό λίθιο. Η ονομαστική τάση της μπαταρίας μαγγανικού λιθίου είναι 2,5~4,2 V. 

Η μπαταρία μαγγανικού λιθίου έχει ονομαστική τάση 3,7v, η εσωτερική αντίσταση του τελικού προϊόντος είναι ≤ 200mω και το μέγεθος του προϊόντος είναι max19,2 * 56,5 * 69,5 mm.

Το υλικό καθόδου με χαμηλό κόστος, καλή ασφάλεια και απόδοση χαμηλής θερμοκρασίας, αλλά το ίδιο το υλικό του είναι ασταθές και εύκολο να αποσυντεθεί για την παραγωγή αερίου, επομένως χρησιμοποιείται κυρίως σε ανάμειξη με άλλα υλικά για μείωση του κόστους των μπαταριών. Ωστόσο, η διάρκεια ζωής του κύκλου μειώνεται γρήγορα, είναι επιρρεπής σε διόγκωση, η απόδοση του σε υψηλή θερμοκρασία είναι κακή και η διάρκεια ζωής του είναι σχετικά μικρή. Χρησιμοποιείται κυρίως για μπαταρίες μεγάλου και μεσαίου μεγέθους και μπαταρίες ισχύος και η ονομαστική τάση του είναι 3,7 V. Συνήθη προβλήματα, όπως οι διογκωμένες μπαταρίες και ο μετεωρισμός, είναι η εκροή ηλεκτρολύτη.

Το πλήρες όνομα της μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου είναι μπαταρία ιόντων λιθίου φωσφορικού σιδήρου λιθίου, η οποία είναι πολύ μεγάλη. Επειδή η απόδοσή του είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για χρήση ισχύος, η λέξη 'power' προστίθεται στο όνομά της, δηλαδή μπαταρία ισχύος φωσφορικού σιδήρου λιθίου. Μερικοί άνθρωποι το αποκαλούν επίσης 'μπαταρία ισχύος λιθίου (LiFe)'.

Έξοδος υψηλής απόδοσης: η τυπική εκφόρτιση είναι 2 ~ 5 C, η συνεχής εκφόρτιση υψηλού ρεύματος μπορεί να φτάσει τους 10 C και η στιγμιαία εκφόρτιση παλμών (10S) μπορεί να φτάσει τους 2 ~ 5 C.

Καλή απόδοση σε υψηλή θερμοκρασία: η εσωτερική θερμοκρασία είναι τόσο υψηλή όσο 95℃ όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι 65℃ και η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει τους 160℃ όταν αποφορτιστεί η μπαταρία, οπότε η δομή της μπαταρίας είναι ασφαλής και άθικτη.

Ακόμα κι αν το εσωτερικό ή το εξωτερικό της μπαταρίας είναι κατεστραμμένο, η μπαταρία δεν καίγεται, δεν εκρήγνυται και έχει την καλύτερη ασφάλεια.

Εξαιρετική διάρκεια ζωής, μετά από 500 κύκλους, η ικανότητα εκφόρτισής του είναι ακόμα μεγαλύτερη από 95%. Η διάρκεια ζωής του κύκλου της μπαταρίας πρέπει να είναι 800 ~ 2000 φορές.

Η υπερβολική εκφόρτιση στα μηδέν βολτ δεν έχει καταστραφεί.

Μπορεί να φορτιστεί γρήγορα.

Χαμηλό κόστος?

Η μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου με το ίδιο μέγεθος και χωρητικότητα είναι το 1/3 της μπαταρίας μολύβδου-οξέος και το 1/3 της μπαταρίας μολύβδου-οξέος.

Δεν υπάρχει ρύπανση του περιβάλλοντος. Η μπαταρία δεν περιέχει βαρέα μέταλλα και σπάνια μέταλλα (οι μπαταρίες Ni-MH χρειάζονται σπάνια μέταλλα), είναι μη τοξική (η πιστοποίηση SGS έχει περάσει), είναι απαλλαγμένη από ρύπους, συμμορφώνεται με τους ευρωπαϊκούς κανονισμούς ROHS και είναι μια απολύτως πράσινη μπαταρία. Ωστόσο, υπάρχει μεγάλη ποσότητα μολύβδου στις μπαταρίες μολύβδου-οξέος, η οποία εξακολουθεί να προκαλεί δευτερογενή ρύπανση στο περιβάλλον εάν δεν απορριφθεί σωστά μετά την απόρριψη, ενώ τα υλικά φωσφορικού σιδήρου λιθίου δεν έχουν ρύπανση κατά την παραγωγή και τη χρήση.

Σύγκριση τριαδικής μπαταρίας λιθίου και μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου

Χρησιμοποιώντας την ίδια δομή μπαταρίας, επιλέχθηκαν τριμερή υλικά και υλικά φωσφορικού σιδήρου λιθίου για την κατασκευή μπαταριών και οι δοκιμές εκφόρτισης, φόρτισης και ανακύκλωσης πραγματοποιήθηκαν υπό διαφορετικές συνθήκες. Τα τριμερή υλικά έχουν πλεονεκτήματα σε ρυθμό φόρτισης, ρυθμό εκφόρτισης και απόδοση εκφόρτισης σε διαφορετικές θερμοκρασίες, ενώ τα υλικά φωσφορικού σιδήρου λιθίου έχουν καλύτερη απόδοση κύκλου και μπορούν ακόμα να διατηρήσουν περισσότερο από το 80% της αρχικής χωρητικότητας μετά από 5 000 κύκλους σε 1 C. Η μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου είναι επίσης ανώτερη από τριμερή υλικά σε ασφάλεια.

Για παράδειγμα, συμβατικά, το μονό στοιχείο της τριμερούς μπαταρίας λιθίου είναι 800 φορές και η διάρκεια ζωής του κύκλου της μπαταρίας ομάδας είναι 400-500 φορές. Καλή απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία. Η διάρκεια ζωής του κύκλου της μπαταρίας λιθίου σιδήρου είναι 2000 φορές και η διάρκεια ζωής του κύκλου της μπαταρίας ομάδας είναι 800-1000 φορές. Οι μπαταρίες λιθίου σιδήρου διατίθενται σε κυλίνδρους 18650 (κυλινδρικές και ελαφρώς μεγαλύτερες σε μέγεθος από τις τριμερείς μπαταρίες λιθίου), καθώς και σε μαλακές συσκευασίες.

Μειονεκτήματα της μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου: Η πυκνότητα βρύσης του θετικού ηλεκτροδίου της μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου είναι μικρή και η πυκνότητα είναι γενικά περίπου 0,8 έως 1,3. Μεγάλος όγκος.

 Κακή αγωγιμότητα, αργός ρυθμός διάχυσης ιόντων λιθίου και χαμηλή πραγματική ειδική χωρητικότητα κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση σε υψηλούς χρόνους. Η απόδοση της μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου σε χαμηλή θερμοκρασία είναι κακή. (σε ένα ιδιαίτερα κρύο περιβάλλον, όπως το κρύο τον χειμώνα στην Ευρώπη, δεν μπορεί να απελευθερωθεί ηλεκτρισμός σε θερμοκρασίες άνω των 10℃).

Αποθήκευση και συντήρηση μπαταριών λιθίου

Είναι προτιμότερο να αποφορτίζετε μερικώς την μπαταρία λιθίου αντί για εντελώς και προσπαθήστε να αποφύγετε τη συχνή πλήρη αποφόρτιση. Είναι καλύτερο να αποσυνδέσετε την μπαταρία αμέσως μετά την πλήρη φόρτισή της.

Ο ρυθμός γήρανσης της μπαταρίας λιθίου καθορίζεται από τη θερμοκρασία και την κατάσταση φόρτισης. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τη μείωση της χωρητικότητας της μπαταρίας κάτω από δύο παραμέτρους.

Φόρτιση θερμοκρασίας 40% χρέωση 100%

       0°C                              98% χωρητικότητα μετά από ένα έτος 94% χωρητικότητα μετά από ένα χρόνο 

      25°C                             96% χωρητικότητα μετά από ένα έτος 80% χωρητικότητα μετά από ένα χρόνο             

      40°C                             85% χωρητικότητα μετά από ένα έτος 65% χωρητικότητα μετά από ένα χρόνο  

      60°C 75% χωρητικότητα μετά από ένα χρόνο 60% χωρητικότητα μετά από τρεις μήνες

Συντήρηση: η τριμερής μπαταρία λιθίου είναι υπερβολικά αποφορτισμένη και η μπαταρία είναι επίσης κατεστραμμένη όταν η τάση είναι πολύ χαμηλή. Συνιστάται η συντήρησή του κάθε τρεις μήνες. Εάν είναι δυνατόν, προσπαθήστε να φορτίσετε την μπαταρία στο 40% και διατηρήστε τη σε δροσερό μέρος. Με αυτόν τον τρόπο, το κύκλωμα προστασίας της μπαταρίας μπορεί να λειτουργήσει εντός μεγάλης περιόδου αποθήκευσης. Εάν η μπαταρία τοποθετηθεί σε υψηλή θερμοκρασία μετά την πλήρη φόρτιση, θα προκαλέσει μεγάλη ζημιά στην μπαταρία.

Αποθήκευση: Βραχυχρόνια αποθήκευση: Αποθηκεύστε την μπαταρία σε ξηρό, μη διαβρωτικό αέριο με θερμοκρασία και υγρασία μεταξύ -20 C και 35 C 65 20%. Εάν η θερμοκρασία και η υγρασία είναι υψηλότερες ή χαμηλότερες από αυτήν τη θερμοκρασία και υγρασία, τα μεταλλικά μέρη της μπαταρίας θα σκουριάσουν ή η μπαταρία θα διαρρεύσει. 

Μακροχρόνια αποθήκευση: Καθώς η μακροχρόνια αποθήκευση θα επιταχύνει την αυτοεκφόρτιση και την παθητικοποίηση των ενεργών ουσιών της μπαταρίας, η θερμοκρασία και η υγρασία περιβάλλοντος πρέπει να είναι μεταξύ 10 C και 30 C 65 20%. Ταυτόχρονα, για να μειωθεί ο αρνητικός αντίκτυπος της αυτοεκφόρτισης και της παθητικοποίησης των δραστικών ουσιών που προκαλείται από τη μακροχρόνια αποθήκευση (όπως περισσότερο από ένα έτος), η μπαταρία θα πρέπει να φορτίζεται και να αποφορτίζεται μία φορά κάθε τρεις μήνες για να αποκατασταθεί η αρχική της απόδοση.

Διάρκεια ζωής: Υπό κανονικές συνθήκες, η καλύτερη θερμοκρασία λειτουργίας της μπαταρίας λιθίου είναι 20 ~ 25℃, επομένως υπό την προϋπόθεση της θερμοκρασίας κάτω, η διάρκεια ζωής της μπαταρίας λιθίου θα μειωθεί στο μισό. Εάν η κανονική διάρκεια ζωής είναι 500 κύκλοι, η κάτω θερμοκρασία μπορεί να είναι μικρότερη από 300 φορές. Εάν η θερμοκρασία υπερβαίνει τους -20℃, η τριμερής μπαταρία μπορεί να μην χρησιμοποιηθεί καθόλου. Εάν η θερμοκρασία υπερβαίνει τους -10℃, η χωρητικότητα της μπαταρίας σιδήρου λιθίου δεν θα απελευθερωθεί.