معرفی باتری لیتیوم دوچرخه برقی

معرفی مختصر از باتری لیتیوم انواع

باتری های لیتیوم یون را می توان به دو دسته تقسیم کرد: باتری های لیتیوم یون مایع (LIB) و باتری های لیتیوم یون پلیمری (LIP برای کوتاه). باتری های لیتیوم یون پلیمری را می توان به باتری های لیتیوم یون الکترولیت پلیمری جامد ، باتری های لیتیوم یون الکترولیت پلیمر ژل و باتری های لیتیوم یون ساخته شده از مواد کاتدی پلیمری تقسیم کرد. مطابق با مواد کاتدی ، آن را به لیتیوم کبالتات ، لیتیوم مانگات ، نیکلیت لیتیوم ، مواد سه قلو ، فسفات آهن لیتیوم و غیره تقسیم می شود. بیشتر منبع تغذیه موبایل از منگنز لیتیوم ساخته شده است. مانند باتری های تلفن همراه معمول ما ، بسیاری از آنها از لیتیوم منگنز و کبالت لیتیوم ساخته شده اند.

در حال حاضر ، مواد اصلی در بازار وسایل نقلیه الکتریکی باتری های لیتیوم سه گانه (لیتیوم نیکل کبالت (Nichomn) O2) ، مانگات لیتیوم (Limn2O4) و فسفات آهن لیتیوم (LifePO4) هستند. در حال حاضر ، امیدوار کننده ترین مواد آند مورد استفاده در باتری های یون لیتیوم ، عمدتاً اصلاح شده لیتیوم مانگات (Limn2O4) ، لیتیوم آهن فسفات (LifePO4) و لیتیوم نیکل کبالت (Li (Ni ، CO ، CO) ، لی) لی-پلیمر لی-پلیمر از مانی لیتیوم است که باتری لیتیوم است که یک لیتیوم است. (LI (NICOMN) O2). مرحله اولیه ، به دلایل فنی ، ولتاژ اسمی آن تنها 3.5-3.6 ولت بود که محدوده کاربرد آن را محدود کرد ، اما تا به حال ، با بهبود مداوم فرمول و ساختار کامل ، ولتاژ اسمی باتری به 3.7 ولت رسیده است و ظرفیت آن به سطح باتری لیتیوم کبالت اکسید رسیده است. Sanyo ، Panasonic ، Sony ، LG و Samsung ، پنج مارک اصلی باتری جهان ، باتری های سه گانه را معرفی کرده اند. تعداد قابل توجهی از خطوط باتری نوت بوک باتری های قبلی لیتیوم کبالت را با باتری های سه قلو جایگزین کرده است. از نظر باتری های ستون Sanyo و Samsung ، تولید باتری های لیتیوم کبالتات کاملاً قطع شده و به باتری های سه گانه تبدیل شده است. در حال حاضر ، بیشتر باتری های کوچک با سرعت بالا در داخل و خارج از کشور از مواد کاتد سه گانه استفاده می کنند. باتری مانگات لیتیوم باتری است که الکترود مثبت آن از منگنز لیتیوم ساخته شده است. ولتاژ اسمی باتری مانگات لیتیوم 2.5 ~ 4.2 ولت V. باتری مانگات لیتیوم به طور گسترده ای برای کم هزینه و ایمنی مناسب آن استفاده می شود. 

باتری مانگات لیتیوم دارای ولتاژ اسمی 3.7 ولت است ، مقاومت داخلی محصول نهایی 200 mmΩ و اندازه محصول Max19.2 * 56.5 * 69.5mm است.

مواد کاتدی با هزینه کم ، ایمنی خوب و عملکرد دمای پایین ، اما خود مواد آن برای تولید گاز ناپایدار و تجزیه آسان است ، بنابراین بیشتر در مخلوط کردن با سایر مواد برای کاهش هزینه باتری ها استفاده می شود. با این حال ، عمر چرخه آن به سرعت فروپاشی می کند ، مستعد ابتلا به آن است ، عملکرد درجه حرارت بالا آن ضعیف است و عمر آن نسبتاً کوتاه است. این ماده به طور عمده برای باتری های بزرگ و متوسط ​​و باتری های برق مورد استفاده قرار می گیرد و ولتاژ اسمی آن 3.7 ولت است. مشکلات متداول ، مانند باتری های برآمدگی و نفخ ها ، خروج الکترولیت است.

نام کامل باتری فسفات آهن لیتیوم ، باتری لیتیوم لیتیوم لیتیوم لیتیوم است که خیلی طولانی است. از آنجا که عملکرد آن به ویژه برای کاربرد برق مناسب است ، کلمه 'قدرت ' به نام آن اضافه می شود ، یعنی باتری قدرت لیتیوم آهن فسفات. برخی از افراد نیز آن را 'باتری لیتیوم آهن (زندگی)' می نامند.

خروجی با راندمان بالا: تخلیه استاندارد 2 ~ 5 درجه سانتیگراد ، تخلیه جریان مداوم مداوم می تواند به 10 درجه سانتیگراد برسد ، و تخلیه پالس فوری (10s) می تواند به 2 ～ 5 درجه برسد.

عملکرد خوب در دمای بالا: دمای داخلی به اندازه 95 است - وقتی دمای خارجی 65 ℃ باشد ، و در هنگام تخلیه باتری ، دما می تواند به 160 برسد ، بنابراین ساختار باتری بی خطر و دست نخورده است.

حتی اگر داخل یا خارج از باتری آسیب دیده باشد ، باتری نمی سوزد ، منفجر نمی شود و بهترین ایمنی را دارد.

عمر چرخه عالی ، پس از 500 چرخه ، ظرفیت تخلیه آن هنوز هم بیشتر از 95 ٪ است. عمر چرخه باتری باید 800 ~ 2000 بار باشد.

بیش از حد تخلیه به صفر ولت آسیب نمی رساند.

می توان به سرعت شارژ شد.

کم هزینه ؛

باتری فسفات آهن لیتیوم با همان اندازه و ظرفیت 1/3 از باتری اسید سرب و 1/3 از باتری اسید سرب است.

هیچ آلودگی به محیط زیست وجود ندارد. این باتری حاوی فلزات سنگین و فلزات نادر نیست (باتری های Ni-MH به فلزات نادر احتیاج دارند) ، غیر سمی است (صدور گواهینامه SGS تصویب شده) ، بدون آلودگی است ، مطابق با مقررات ROHS اروپایی است و یک باتری سبز مطلق است. با این حال ، تعداد زیادی از سرب در باتری های اسید سرب وجود دارد ، که در صورت عدم استفاده صحیح پس از دور انداخته ، باعث آلودگی ثانویه به محیط می شود ، در حالی که مواد فسفات آهن لیتیوم در طول تولید و استفاده آلودگی ندارند.

مقایسه باتری لیتیوم سه گانه و باتری فسفات آهن لیتیوم

با استفاده از همان ساختار باتری ، مواد سه گانه و مواد فسفات آهن لیتیوم برای تهیه باتری انتخاب شدند و آزمایش تخلیه ، شارژ و دوچرخه سواری در شرایط مختلف انجام شد. مواد سه گانه از مزایای میزان بار ، میزان تخلیه و عملکرد تخلیه در دماهای مختلف برخوردار هستند ، در حالی که مواد فسفات آهن لیتیوم عملکرد دوچرخه سواری بهتری دارند و هنوز هم می توانند بیش از 80 ٪ از ظرفیت اولیه را پس از 5 000 چرخه در 1 درجه سانتیگراد حفظ کنند.

به عنوان مثال ، به طور معمول ، سلول منفرد باتری لیتیوم سه گانه 800 بار و عمر چرخه باتری گروه 400-500 بار است. عملکرد خوب دمای پایین. عمر چرخه سلول باتری آهن لیتیوم 2000 بار است و عمر چرخه باتری گروه 800-1000 بار است. باتری های آهنی لیتیوم در سال 18650 سیلندر (استوانه ای و از نظر اندازه کمی بزرگتر از باتری های لیتیوم سه قلو) و همچنین در بسته های نرم موجود است.

مضرات باتری فسفات آهن لیتیوم: چگالی شیر الکترود مثبت باتری فسفات آهن لیتیوم اندک است و چگالی به طور کلی در حدود 0.8 تا 1.3 است. حجم بزرگ

 هدایت ضعیف ، میزان انتشار آهسته یونهای لیتیوم و ظرفیت خاص واقعی در هنگام شارژ و تخلیه در زمان های زیاد. عملکرد دمای پایین باتری فسفات آهن لیتیوم ضعیف است. (در یک محیط مخصوصاً سرد ، مانند سرماخوردگی در زمستان در اروپا ، برق را نمی توان در دمای بالاتر از 10 ℃ آزاد کرد).

ذخیره و نگهداری باتری های لیتیوم

بهتر است به جای کامل باتری لیتیوم را تا حدی تخلیه کنید و سعی کنید از تخلیه کامل مکرر جلوگیری کنید. بهتر است بلافاصله پس از شارژ کامل ، باتری را از هم جدا کنید.

میزان پیری باتری لیتیوم با توجه به دما و حالت شارژ تعیین می شود. جدول زیر کاهش ظرفیت باتری تحت دو پارامتر را نشان می دهد.

شارژ درجه حرارت 40 ٪ 100 ٪

       0° C                              98 ٪ ظرفیت بعد از یک سال 94 ٪ ظرفیت بعد از یک سال 

      ظرفیت 25 درجه سانتیگراد                             96 ٪ بعد از یک سال 80 ٪ ظرفیت بعد از یک سال             

      40 درجه سانتیگراد                             85 ٪ ظرفیت بعد از یک سال 65 ٪ ظرفیت بعد از یک سال  

      60 درجه سانتیگراد 75 ٪ ظرفیت بعد از یک سال 60 ٪ ظرفیت بعد از سه ماه

تعمیر و نگهداری: باتری لیتیوم سه گانه بیش از حد تخلیه شده است و باتری نیز در صورت کم بودن ولتاژ آسیب می بیند. توصیه می شود هر سه ماه یکبار آن را حفظ کنید. در صورت امکان ، سعی کنید باتری را به 40 ٪ شارژ کنید و آن را در یک مکان خنک نگه دارید. به این ترتیب ، مدار حفاظت از باتری می تواند در یک دوره ذخیره سازی طولانی کار کند. اگر باتری پس از شارژ کامل در دمای بالا قرار گیرد ، آسیب زیادی به باتری وارد می کند.

ذخیره سازی: ذخیره سازی کوتاه مدت: باتری را در یک محل گاز خشک و غیر خوردگی با دما و رطوبت بین 20 درجه سانتیگراد و 35 C 65 20 ٪ ذخیره کنید. اگر دما و رطوبت بالاتر یا پایین تر از این دما و رطوبت باشد ، قسمت های فلزی باتری زنگ می زنند یا باتری نشت می کند. 

ذخیره طولانی مدت: هرچه ذخیره طولانی مدت باعث تسریع در خود تخفیف و غیرفعال شدن مواد فعال باتری شود ، دمای محیط و رطوبت باید بین 10 تا 30 درجه سانتیگراد 65 20 ٪ باشد. در عین حال ، به منظور کاهش تأثیر منفی خود تخلیه و غیرفعال کردن مواد فعال ناشی از ذخیره طولانی مدت (مانند بیش از یک سال) ، باتری باید هر سه ماه یک بار شارژ و مرخص شود تا عملکرد اصلی آن را بازگرداند.

زندگی: در شرایط عادی ، بهترین دمای سرویس باتری لیتیوم 25 ~ 20 ℃ است ، بنابراین تحت شرایط دمای پایین ، عمر سرویس باتری لیتیوم به نصف کاهش می یابد. اگر عمر عادی 500 چرخه باشد ، دمای پایین فقط ممکن است کمتر از 300 بار باشد. اگر درجه حرارت بیش از -20 باشد ، ممکن است از باتری سه گانه استفاده نشود. اگر درجه حرارت بیش از -10 باشد ، ظرفیت باتری آهن لیتیوم آزاد نمی شود.