Introduzione della batteria al litio per bici elettrica

Breve introduzione di di batterie al litio tipi

Le batterie agli ioni di litio possono essere suddivise in due categorie: batterie agli ioni di litio liquide (LIB) e batterie agli ioni di litio polimeriche (LIP in breve).Le batterie polimeriche agli ioni di litio possono essere suddivise in batterie agli ioni di litio con elettrolita polimerico solido, batterie agli ioni di litio con elettrolita polimerico gel e batterie agli ioni di litio realizzate con materiali catodici polimerici;Secondo i materiali del catodo, è suddiviso in cobalto di litio, manganato di litio, nichelato di litio, materiali ternari, fosfato di litio ferro, ecc. La maggior parte degli alimentatori mobili sono realizzati in manganato di litio.Come le nostre solite batterie per telefoni cellulari, molte di esse sono realizzate in manganato di litio e cobalto di litio.

Attualmente, i materiali principali nel mercato dei veicoli elettrici sono le batterie al litio ternarie (litio nichel cobalto manganato (nicomn) O2), litio manganato (LiMn2O4) e litio ferro fosfato (LiFePO4).Attualmente, i materiali anodici più promettenti utilizzati nelle batterie agli ioni di litio sono principalmente manganato di litio modificato (LiMn2O4), fosfato di litio ferro (LiFePO4) e manganato di litio nichel cobalto (Li (Ni, Co, Co, Li) Li-polimero ternario di La batteria al litio ternaria è una batteria al litio il cui materiale dell'elettrodo positivo è litio nichel cobalto manganato (Li(NiCoMn)O2 Il prodotto precursore del materiale dell'elettrodo positivo composito ternario prende sale di nichel, sale di cobalto e sale di manganese come materie prime e il rapporto tra). il manganese al nichel cobalto può essere regolato in base alle esigenze effettive. Rispetto alla batteria al litio cobalto, la batteria con materiale ternario come elettrodo positivo ha una maggiore sicurezza, capacità e sicurezza bilanciate e prestazioni del ciclo migliori rispetto al normale litio cobalto nella fase iniziale. per motivi tecnici, la sua tensione nominale era solo di 3,5-3,6 V, il che ne limitava il campo di applicazione. Ma fino ad ora, con il continuo miglioramento della formula e della struttura perfetta, la tensione nominale della batteria ha raggiunto i 3,7 V e la sua capacità. ha raggiunto o superato il livello della batteria all'ossido di litio cobalto.SANYO, PANASONIC, SONY, LG e SAMSUNG, i cinque principali marchi di batterie al mondo, hanno introdotto le batterie ternarie.Un numero considerevole di linee di batterie per notebook hanno sostituito le precedenti batterie al litio cobalto con batterie ternarie.Per quanto riguarda le batterie a colonna SANYO e SAMSUNG, la produzione di batterie al litio cobalto è stata completamente interrotta e indirizzata a batterie ternarie.Attualmente, la maggior parte delle piccole batterie ad alta potenza in patria e all'estero utilizzano materiali catodici ternari.La batteria al litio manganato è una batteria il cui elettrodo positivo è realizzato in manganato di litio.La tensione nominale della batteria al litio manganato è 2,5~4,2 V V. La batteria al litio manganato è ampiamente utilizzata per il suo basso costo e la buona sicurezza. 

La batteria al litio manganato ha una tensione nominale di 3,7 V, la resistenza interna del prodotto finito è ≤ 200 mω e la dimensione del prodotto è massima 19,2 * 56,5 * 69,5 mm.

Il materiale del catodo è a basso costo, buona sicurezza e prestazioni a bassa temperatura, ma il suo materiale stesso è instabile e facile da decomporre per generare gas, quindi viene utilizzato principalmente in miscelazione con altri materiali per ridurre il costo delle batterie.Tuttavia, il suo ciclo di vita decade rapidamente, è soggetto a rigonfiamenti, le sue prestazioni alle alte temperature sono scarse e la sua durata è relativamente breve.Viene utilizzato principalmente per batterie di grandi e medie dimensioni e batterie di alimentazione e la sua tensione nominale è di 3,7 V.Problemi comuni, come batterie gonfie e flatulenza, sono la fuoriuscita di elettroliti.

Il nome completo della batteria al litio ferro fosfato è batteria agli ioni di litio litio ferro fosfato, che è troppo lungo.Poiché le sue prestazioni sono particolarmente adatte per applicazioni di potenza, al suo nome viene aggiunta la parola 'potenza', vale a dire batteria al litio ferro fosfato.Alcune persone la chiamano anche 'batteria al litio ferro (LiFe)'.

Uscita ad alta efficienza: la scarica standard è 2 ~ ​​5 C, la scarica continua ad alta corrente può raggiungere 10 C e la scarica a impulsi istantanea (10 S) può raggiungere 2 ~ 5 C;

Buone prestazioni ad alta temperatura: la temperatura interna arriva fino a 95 ℃ quando la temperatura esterna è 65 ℃, e la temperatura può raggiungere 160 ℃ quando la batteria è scarica, quindi la struttura della batteria è sicura e intatta;

Anche se l'interno o l'esterno della batteria sono danneggiati, la batteria non brucia, non esplode e ha la massima sicurezza;

Eccellente durata del ciclo, dopo 500 cicli, la sua capacità di scarico è ancora superiore al 95%;La durata del ciclo della batteria dovrebbe essere di 800 ~ 2000 volte.

La scarica eccessiva fino a zero volt non viene danneggiata;

Può essere caricato rapidamente;

Basso costo;

La batteria al litio ferro fosfato con le stesse dimensioni e capacità è 1/3 di quella della batteria al piombo-acido e 1/3 di quella della batteria al piombo-acido.

Non c'è inquinamento per l'ambiente.La batteria non contiene metalli pesanti e metalli rari (le batterie Ni-MH necessitano di metalli rari), non è tossica (è stata superata la certificazione SGS), non inquina, è conforme alle normative europee ROHS ed è una batteria assolutamente ecologica.Tuttavia, nelle batterie al piombo-acido è presente una grande quantità di piombo, che continuerà a causare inquinamento secondario nell'ambiente se non viene smaltito correttamente dopo essere stato scartato, mentre i materiali al litio ferro fosfato non presentano inquinamento durante la produzione e l'uso.

Confronto tra batteria al litio ternaria e batteria al litio ferro fosfato

Utilizzando la stessa struttura della batteria, per realizzare le batterie sono stati selezionati materiali ternari e materiali al fosfato di litio ferro e i test di scarica, carica e ciclo sono stati eseguiti in condizioni diverse.I materiali ternari presentano vantaggi in termini di velocità di carica, velocità di scarica e prestazioni di scarica a diverse temperature, mentre i materiali al litio ferro fosfato hanno prestazioni di ciclo migliori e possono comunque mantenere più dell'80% della capacità iniziale dopo 5.000 cicli a 1 C.. Litio-ferro la batteria al fosfato è anche superiore ai materiali ternari in termini di sicurezza.

Ad esempio, convenzionalmente, la singola cella della batteria al litio ternaria è di 800 volte e la durata del ciclo della batteria di gruppo è di 400-500 volte;Buone prestazioni a bassa temperatura.La durata del ciclo della cella della batteria al litio ferro è di 2000 volte e la durata del ciclo della batteria del gruppo è di 800-1000 volte;Le batterie al litio ferro sono disponibili in cilindri 18650 (cilindrici e di dimensioni leggermente maggiori rispetto alle batterie al litio ternarie) e anche in confezioni morbide.

Svantaggi della batteria al litio ferro fosfato: la densità dell'elettrodo positivo della batteria al litio ferro fosfato è piccola e la densità è generalmente compresa tra 0,8 e 1,3.Grande volume.

 Scarsa conduttività, velocità di diffusione lenta degli ioni di litio e bassa capacità specifica effettiva durante la carica e la scarica a tempi elevati.Le prestazioni a bassa temperatura della batteria al litio ferro fosfato sono scarse.(in un ambiente particolarmente freddo, come il freddo invernale in Europa, l'elettricità non può essere rilasciata a temperature superiori a -10℃).

Stoccaggio e manutenzione delle batterie al litio

È meglio scaricare parzialmente la batteria al litio anziché completamente e cercare di evitare frequenti scariche complete.È meglio scollegare la batteria immediatamente dopo che è completamente carica.

Il tasso di invecchiamento della batteria al litio è determinato dalla temperatura e dallo stato di carica.La tabella seguente illustra la riduzione della capacità della batteria in base a due parametri.

Carica termica 40% Carica 100%

       0°C                              Capacità del 98% dopo un anno Capacità del 94% dopo un anno 

      25°C                             96% della capacità dopo un anno 80% della capacità dopo un anno             

      40°C                             85% della capacità dopo un anno 65% della capacità dopo un anno  

      60°C 75% della capacità dopo un anno 60% della capacità dopo tre mesi

Manutenzione: la batteria al litio ternaria è eccessivamente scarica e la batteria viene danneggiata anche quando la tensione è troppo bassa.Si consiglia di mantenerlo ogni tre mesi.Se possibile, prova a caricare la batteria al 40% e conservala in un luogo fresco.In questo modo il circuito di protezione della batteria può funzionare anche per un lungo periodo di stoccaggio.Se la batteria viene posta ad alta temperatura dopo essere stata completamente caricata, ciò causerà gravi danni alla batteria.

Conservazione: Conservazione a breve termine: Conservare la batteria in un luogo asciutto e non corrosivo, con una temperatura e un'umidità comprese tra -20 C e 35 C 65 20%.Se la temperatura e l'umidità sono superiori o inferiori a tali temperature e umidità, le parti metalliche della batteria si arrugginiranno o la batteria perderà. 

Stoccaggio a lungo termine: poiché lo stoccaggio a lungo termine accelera l'autoscarica e la passivazione delle sostanze attive della batteria, la temperatura e l'umidità ambiente dovrebbero essere comprese tra 10 C e 30 C 65 20%.Allo stesso tempo, al fine di ridurre l'impatto negativo dell'autoscarica e della passivazione delle sostanze attive causate dallo stoccaggio a lungo termine (ad esempio più di un anno), la batteria deve essere caricata e scaricata una volta ogni tre mesi per ripristinarne le prestazioni. prestazione originale.

Durata: in circostanze normali, la migliore temperatura di servizio della batteria al litio è di 20 ~ 25 ℃, quindi in condizioni di temperatura inferiore, la durata di servizio della batteria al litio sarà ridotta della metà.Se la durata normale è di 500 cicli, la temperatura inferiore può essere inferiore a 300 volte.Se la temperatura supera i -20℃, la batteria ternaria potrebbe non essere utilizzata affatto.Se la temperatura supera -10℃, la capacità della batteria al litio-ferro non verrà rilasciata.