Az elektromos kerékpár lítium akkumulátorának bemutatása

Rövid bemutatkozása lítium akkumulátor típusok

A lítium-ion akkumulátorok két kategóriába sorolhatók: folyékony lítium-ion akkumulátorok (LIB) és polimer lítium-ion akkumulátorok (röviden LIP). A polimer lítium-ion akkumulátorok szilárd polimer elektrolit lítium-ion akkumulátorokra, gél polimer elektrolit lítium-ion akkumulátorokra és polimer katód anyagokból készült lítium-ion akkumulátorokra oszthatók; A katód anyagok szerint lítium-kobaltátra, lítium-manganátra, lítium-nikkelátra, háromkomponensű anyagokra, lítium-vas-foszfátra stb. osztják fel. A legtöbb mobil tápegység lítium-manganátból készül. A megszokott mobiltelefon-akkumulátorokhoz hasonlóan sok közülük lítium-manganátból és lítium-kobaltátból készül.

Jelenleg az elektromos járművek piacán a főbb anyagok a háromkomponensű lítium akkumulátorok (lítium-nikkel-kobalt-manganát (nichomn) O2), lítium-manganát (LiMn2O4) és lítium-vas-foszfát (LiFePO4). Jelenleg a lítium-ion akkumulátorokban használt legígéretesebb anódanyagok főként a módosított lítium-manganát (LiMn2O4), lítium-vas-foszfát (LiFePO4) és lítium-nikkel-kobalt-manganát (Li (Ni, Co, Co, Li) A háromkomponensű lítium-polimer, amely hármas lítium-akkumulátor pozitív elektrolit-lítium akkumulátor manganát (Li(NiCoMn)O2) A háromkomponensű pozitív elektród anyag előterméke nikkelsót, kobaltsót és mangánsót használ, és a nikkel-kobalt-mangán aránya a tényleges igényeknek megfelelően állítható. kobalt A kezdeti szakaszban a névleges feszültsége technikai okok miatt csak 3,5-3,6 V volt, ami korlátozta az alkalmazási tartományt, de mostanáig az akkumulátor névleges feszültsége elérte a 3,7 V-ot, a kapacitása pedig elérte vagy meghaladta a lítium-kobalt-oxid márkájú, a SONY, a PANA5 akkumulátorát A hármas akkumulátorok jelentős része a korábbi lítium-kobaltát akkumulátorokat cserélte le manganát A lítium-manganát akkumulátor névleges feszültsége 2,5–4,2 V. A lítium-manganát akkumulátort széles körben használják alacsony költsége és jó biztonsága miatt. 

A lítium-manganát akkumulátor névleges feszültsége 3,7 V, a késztermék belső ellenállása ≤ 200 mω, a termék mérete max. 19,2 * 56,5 * 69,5 mm.

A katód anyag alacsony költséggel, jó biztonsággal és alacsony hőmérsékleti teljesítménnyel rendelkezik, de maga az anyaga instabil és könnyen lebomlik, így gáz keletkezik, ezért többnyire más anyagokkal keverve használják az akkumulátorok költségének csökkentésére. Ciklusélettartama azonban gyorsan lecsökken, hajlamos a kidudorodásra, magas hőmérsékleti teljesítménye gyenge, élettartama viszonylag rövid. Főleg nagy és közepes méretű akkumulátorokhoz, valamint teljesítmény akkumulátorokhoz használják, névleges feszültsége 3,7 V. Gyakori problémák, mint például a kidudorodó akkumulátorok és a puffadás, az elektrolit kiáramlása.

A lítium-vas-foszfát akkumulátor teljes neve lítium-vas-foszfát-lítium-ion akkumulátor, amely túl hosszú. Mivel teljesítménye különösen alkalmas az áramellátáshoz, a 'power' szót adják a nevéhez, nevezetesen lítium-vas-foszfát akkumulátor. Vannak, akik 'lítiumvas (LiFe) akkumulátornak' is hívják.

Nagy hatékonyságú kimenet: a normál kisülés 2 ~ 5 C, a folyamatos nagyáramú kisülés elérheti a 10 C-ot, és a pillanatnyi impulzuskisülés (10S) elérheti a 2-5 C-ot;

Jó teljesítmény magas hőmérsékleten: a belső hőmérséklet eléri a 95 ℃-ot, ha a külső hőmérséklet 65 ℃, és a hőmérséklet elérheti a 160 ℃-ot, amikor az akkumulátor lemerült, így az akkumulátor szerkezete biztonságos és sértetlen;

Még ha az akkumulátor belseje vagy külseje megsérül is, az akkumulátor nem ég, nem robban fel és a legjobb biztonsággal rendelkezik;

Kiváló ciklusélettartam, 500 ciklus után a kisülési kapacitása még mindig nagyobb, mint 95%; Az akkumulátorcsomag élettartamának 800-2000-szeresnek kell lennie.

A nulla voltos túlkisülés nem sérült;

Gyorsan tölthető;

Alacsony költség;

Az azonos méretű és kapacitású lítium-vas-foszfát akkumulátor 1/3-a az ólomakkukénak és 1/3-a az ólom-savas akkumulátorokénak.

Nincs környezetszennyezés. Az akkumulátor nem tartalmaz nehézfémeket és ritkafémeket (a Ni-MH akkumulátoroknak ritka fémekre van szükségük), nem mérgező (SGS tanúsítvány), szennyeződésmentes, megfelel az európai ROHS előírásoknak, és abszolút zöld akkumulátor. Az ólom-savas akkumulátorokban azonban nagy mennyiségű ólom található, amely másodlagos környezetszennyezést okoz, ha a kiselejtezés után nem megfelelően ártalmatlanítják, míg a lítium-vas-foszfát anyagok a gyártás és a használat során nem szennyezik.

A háromkomponensű lítium akkumulátor és a lítium-vas-foszfát akkumulátor összehasonlítása

Az akkumulátorok készítéséhez azonos akkumulátorszerkezettel háromkomponensű anyagokat és lítium-vas-foszfát anyagokat választottak ki, és különböző körülmények között végezték el a kisütési, töltési és ciklusvizsgálatokat. A háromkomponensű anyagok előnye a töltési sebesség, a kisülési sebesség és a kisütési teljesítmény különböző hőmérsékleteken, míg a lítium-vas-foszfát anyagok jobb ciklusteljesítményűek, és 1 C-on 5000 ciklus után is megtartják a kezdeti kapacitás több mint 80%-át. A lítium-vas-foszfát akkumulátor biztonsági szempontból is felülmúlja a háromkomponensű anyagokat.

Például hagyományosan a háromkomponensű lítium akkumulátor egyetlen cellája 800-szor, a csoportos akkumulátor élettartama pedig 400-500-szor; Jó teljesítmény alacsony hőmérsékleten. A lítium-vas akkumulátor cella ciklusideje 2000-szer, a csoportos akkumulátoré pedig 800-1000-szer; A lítium-vas akkumulátorok 18650 hengeres kiszerelésben (hengeres és a háromkomponensű lítium akkumulátoroknál valamivel nagyobb méretű) és puha kiszerelésben is kaphatók.

A lítium-vas-foszfát akkumulátor hátrányai: A lítium-vas-foszfát akkumulátor pozitív elektródájának érintési sűrűsége kicsi, és a sűrűség általában körülbelül 0,8-1,3. Nagy hangerő.

 Gyenge vezetőképesség, a lítium-ionok lassú diffúziós sebessége és alacsony tényleges fajlagos kapacitás magas töltés és kisütés esetén. A lítium-vas-foszfát akkumulátor alacsony hőmérsékletű teljesítménye gyenge. (különösen hideg környezetben, például télen Európában, az áram nem szabadul fel -10 ℃ feletti hőmérsékleten).

Lítium akkumulátorok tárolása és karbantartása

Jobb, ha a lítium akkumulátort részben, nem pedig teljesen lemeríti, és próbálja elkerülni a gyakori teljes kisütést. A legjobb, ha az akkumulátort azonnal kihúzza, miután teljesen feltöltődött.

A lítium akkumulátor öregedési sebességét a hőmérséklet és a töltési állapot határozza meg. Az alábbi táblázat szemlélteti az akkumulátor kapacitásának csökkenését két paraméter mellett.

Hőmérséklet töltés 40% töltés 100%

       0°C                              98% kapacitás egy év után 94% kapacitás egy év után 

      25°C                             96% kapacitás egy év után 80% kapacitás egy év után             

      40°C                             85% kapacitás egy év után 65% kapacitás egy év után  

      60°C 75% kapacitás egy év után 60% kapacitás három hónap után

Karbantartás: a háromkomponensű lítium akkumulátor túlságosan lemerült, és az akkumulátor is megsérül, ha a feszültség túl alacsony. Karbantartása háromhavonta javasolt. Ha lehetséges, próbálja meg 40%-ra feltölteni az akkumulátort, és tartsa hűvös helyen. Ily módon az akkumulátor saját védelmi áramköre hosszú tárolási időn belül működhet. Ha az akkumulátort a teljes feltöltés után magas hőmérsékletre helyezi, az nagy károkat okozhat az akkumulátorban.

Tárolás: Rövid ideig tartó tárolás: Az akkumulátort száraz, nem korrozív gázhelyen, -20 C és 35 C 65 20% közötti hőmérséklet és páratartalom mellett tárolja. Ha a hőmérséklet és a páratartalom magasabb vagy alacsonyabb, mint ez a hőmérséklet és páratartalom, akkor az akkumulátor fém részei berozsdásodnak vagy az akkumulátor szivárogni fog. 

Hosszú távú tárolás: Mivel a hosszú távú tárolás felgyorsítja az akkumulátor aktív anyagainak önkisülését és passzivációját, a környezeti hőmérséklet és páratartalom 10 C és 30 C 65 20% között legyen. Ugyanakkor a hosszú távú (például egy évnél hosszabb) tárolás okozta önkisülés és aktív anyagok passzivációjának negatív hatásainak csökkentése érdekében az akkumulátort háromhavonta egyszer fel kell tölteni és le kell meríteni, hogy visszaállítsa eredeti teljesítményét.

Élettartam: Normál körülmények között a lítium akkumulátor legjobb üzemi hőmérséklete 20 ~ 25 ℃, így alsó hőmérséklet mellett a lítium akkumulátor élettartama felére csökken. Ha a normál élettartam 500 ciklus, akkor az alsó hőmérséklet csak 300-szor lehet kevesebb. Ha a hőmérséklet meghaladja a -20 ℃-ot, a hármas akkumulátort egyáltalán nem szabad használni. Ha a hőmérséklet meghaladja a -10 ℃-ot, a lítium-vas akkumulátor kapacitása nem szabadul fel.