Pengenalan Bateri Lithium Basikal Elektrik

Pengenalan ringkas tentang bateri litium jenis

Bateri litium-ion boleh dibahagikan kepada dua kategori: bateri litium-ion cecair (LIB) dan bateri litium-ion polimer (pendek kata LIP). Bateri litium-ion polimer boleh dibahagikan kepada bateri litium-ion elektrolit polimer pepejal, bateri litium-ion elektrolit polimer gel dan bateri litium-ion yang diperbuat daripada bahan katod polimer; Mengikut bahan katod, ia dibahagikan kepada litium kobaltat, litium manganat, litium nikel, bahan ternary, litium besi fosfat, dan lain-lain. Kebanyakan bekalan kuasa mudah alih diperbuat daripada litium manganat. Seperti bateri telefon bimbit biasa kami, kebanyakannya diperbuat daripada litium manganat dan litium kobaltat.

Pada masa ini, bahan arus perdana dalam pasaran kenderaan elektrik ialah bateri litium terner (lithium nikel kobalt manganat (nichomn) O2), litium manganat (LiMn2O4) dan litium besi fosfat (LiFePO4). Pada masa ini, bahan anod yang paling menjanjikan yang digunakan dalam bateri ion litium kuasa adalah terutamanya litium manganat (LiMn2O4), fosfat besi litium (LiFePO4) dan litium nikel kobalt manganat (Li (Ni, Co, Co, Li) Li-polimer ternari bagi bateri litium ternari ialah bateri litium yang bahan elektrod positifnya ialah litium nikel(NiltCoM). bahan elektrod komposit ternary mengambil garam nikel, garam kobalt dan garam mangan sebagai bahan mentah, dan nisbah mangan nikel kobalt di dalamnya boleh diselaraskan mengikut keperluan sebenar Berbanding dengan bateri litium kobalt, bateri dengan bahan ternary sebagai elektrod positif mempunyai keselamatan yang lebih tinggi, kapasiti seimbang dan keselamatan, dan prestasi kitaran yang lebih baik daripada litium kobalt sahaja, tidak ada sebab-sebab kitaran yang lebih baik 3.5-3.6V, yang mengehadkan julat aplikasinya Tetapi sehingga kini, dengan peningkatan berterusan formula dan struktur yang sempurna, voltan nominal bateri telah mencapai 3.7V, dan kapasitinya telah mencapai atau melebihi tahap bateri litium kobalt oksida SANYO, PANASONIC, SONY, LG dan SAMSUNG, lima jenama bateri litium yang boleh ditimbang di dunia sebelum ini Bateri kobalt dengan bateri ternary Dari segi bateri lajur SANYO dan SAMSUNG, pengeluaran bateri litium kobalt telah dihentikan sepenuhnya dan bertukar kepada bateri ternary Pada masa ini, kebanyakan bateri kuasa tinggi yang kecil di dalam dan di luar negara menggunakan bahan katod ternari Bateri litium manganat yang mana adalah bateri litium manganat positif 2.5~4.2v V. Bateri litium manganat digunakan secara meluas untuk kos rendah dan keselamatan yang baik. 

bateri litium manganat mempunyai voltan nominal 3.7v, rintangan dalaman produk siap ialah ≤ 200mω, dan saiz produk ialah max19.2 * 56.5 * 69.5mm.

Bahan katod dengan kos rendah, keselamatan yang baik dan prestasi suhu rendah, tetapi bahannya sendiri tidak stabil dan mudah terurai untuk menjana gas, jadi ia kebanyakannya digunakan dalam pencampuran dengan bahan lain untuk mengurangkan kos bateri. Walau bagaimanapun, kitaran hayatnya mereput dengan cepat, ia mudah membonjol, prestasi suhu tingginya lemah, dan hayatnya agak singkat. Ia digunakan terutamanya untuk bateri bersaiz besar dan sederhana dan bateri kuasa, dan voltan nominalnya ialah 3.7V. Masalah biasa, seperti bateri membonjol dan kembung perut, adalah aliran keluar elektrolit.

Nama penuh bateri litium besi fosfat ialah bateri litium fosfat besi litium, yang terlalu panjang. Oleh kerana prestasinya amat sesuai untuk penggunaan kuasa, perkataan 'kuasa' ditambahkan pada namanya, iaitu bateri kuasa litium besi fosfat. Sesetengah orang juga memanggilnya 'bateri kuasa besi litium (LiFe)'.

Output kecekapan tinggi: nyahcas standard ialah 2 ~ 5 C, nyahcas arus tinggi yang berterusan boleh mencapai 10C, dan nyahcas nadi serta-merta (10S) boleh mencapai 2～5C;

Prestasi yang baik pada suhu tinggi: suhu dalaman setinggi 95℃ apabila suhu luaran ialah 65℃, dan suhu boleh mencapai 160℃ apabila bateri dinyahcas, jadi struktur bateri selamat dan utuh;

Walaupun bahagian dalam atau luar bateri rosak, bateri tidak terbakar, tidak meletup dan mempunyai keselamatan terbaik;

Hayat kitaran yang sangat baik, selepas 500 kitaran, kapasiti pelepasannya masih lebih besar daripada 95%; Hayat kitaran pek bateri hendaklah 800 ~ 2000 kali.

Pelepasan berlebihan kepada sifar volt tidak rosak;

Boleh dicas dengan cepat;

Kos rendah;

Bateri litium besi fosfat dengan saiz dan kapasiti yang sama ialah 1/3 daripada bateri asid plumbum dan 1/3 daripada bateri asid plumbum.

Tiada pencemaran kepada alam sekitar. Bateri tidak mengandungi sebarang logam berat dan logam nadir (bateri Ni-MH memerlukan logam nadir), bukan toksik (pensijilan SGS diluluskan), bebas pencemaran, mematuhi peraturan ROHS Eropah, dan merupakan bateri hijau mutlak. Walau bagaimanapun, terdapat sejumlah besar plumbum dalam bateri asid plumbum, yang masih akan menyebabkan pencemaran sekunder kepada alam sekitar jika ia tidak dilupuskan dengan betul selepas dibuang, manakala bahan litium besi fosfat tidak mempunyai pencemaran semasa pengeluaran dan penggunaan.

Perbandingan bateri litium terner dan bateri fosfat besi litium

Menggunakan struktur bateri yang sama, bahan ternary dan bahan fosfat besi litium telah dipilih untuk membuat bateri, dan ujian nyahcas, pengecasan dan berbasikal telah dijalankan dalam keadaan yang berbeza. Bahan ternary mempunyai kelebihan dalam kadar cas, kadar nyahcas dan prestasi nyahcas pada suhu yang berbeza, manakala bahan fosfat besi litium mempunyai prestasi berbasikal yang lebih baik, dan masih boleh mengekalkan lebih daripada 80% kapasiti awal selepas 5 000 kitaran dalam 1 C.. Bateri fosfat besi litium juga lebih baik daripada bahan ternary dalam keselamatan.

Sebagai contoh, secara konvensional, sel tunggal bateri litium ternary ialah 800 kali, dan hayat kitaran bateri kumpulan ialah 400-500 kali; Prestasi suhu rendah yang baik. Hayat kitaran sel bateri besi litium adalah 2000 kali, dan hayat kitaran bateri kumpulan ialah 800-1000 kali; Bateri besi litium boleh didapati dalam silinder 18650 (saiz silinder dan lebih besar sedikit daripada bateri litium terner), dan juga dalam pakej lembut.

Kelemahan bateri litium besi fosfat: Ketumpatan paip elektrod positif bateri fosfat besi litium adalah kecil, dan ketumpatan biasanya kira-kira 0.8 hingga 1.3. Kelantangan besar.

 Kekonduksian yang lemah, kadar resapan ion litium yang perlahan, dan kapasiti khusus sebenar yang rendah apabila mengecas dan menyahcas pada masa yang tinggi. Prestasi suhu rendah bateri litium besi fosfat adalah lemah. (dalam persekitaran yang sangat sejuk, seperti sejuk pada musim sejuk di Eropah, elektrik tidak boleh dilepaskan pada suhu melebihi 10 ℃).

Penyimpanan dan penyelenggaraan bateri litium

Adalah lebih baik untuk menyahcas bateri litium sebahagian daripada sepenuhnya, dan cuba mengelakkan pelepasan lengkap yang kerap. Sebaik-baiknya cabut plag bateri sebaik sahaja ia dicas penuh.

Kadar penuaan bateri litium ditentukan oleh suhu dan keadaan pengecasan. Jadual berikut menggambarkan pengurangan kapasiti bateri di bawah dua parameter.

Caj suhu 40% cas 100%

       0°C                              98% kapasiti selepas satu tahun 94% kapasiti selepas satu tahun 

      25°C                             kapasiti 96% selepas setahun 80% kapasiti selepas setahun             

      40°C                             kapasiti 85% selepas setahun 65% kapasiti selepas setahun  

      60°C kapasiti 75% selepas setahun kapasiti 60% selepas tiga bulan

Penyelenggaraan: bateri litium ternary dilepaskan secara berlebihan, dan bateri juga rosak apabila voltan terlalu rendah. Adalah disyorkan untuk mengekalkannya setiap tiga bulan. Jika boleh, cuba cas bateri hingga 40% dan simpan di tempat yang sejuk. Dengan cara ini, litar perlindungan bateri sendiri boleh beroperasi dalam tempoh penyimpanan yang panjang. Jika bateri diletakkan pada suhu tinggi selepas dicas sepenuhnya, ia akan menyebabkan kerosakan besar pada bateri.

Penyimpanan: Penyimpanan jangka pendek: Simpan bateri di tempat gas yang kering dan tidak menghakis dengan suhu dan kelembapan antara-20 C dan 35 C 65 20%. Jika suhu dan kelembapan lebih tinggi atau lebih rendah daripada suhu dan kelembapan ini, bahagian logam bateri akan berkarat atau bateri akan bocor. 

Penyimpanan jangka panjang: Memandangkan storan jangka panjang akan mempercepatkan pelepasan kendiri dan pempasifan bahan aktif bateri, suhu dan kelembapan ambien hendaklah antara 10 C dan 30 C 65 20%. Pada masa yang sama, untuk mengurangkan kesan negatif pelepasan diri dan pempasifan bahan aktif yang disebabkan oleh penyimpanan jangka panjang (seperti lebih daripada satu tahun), bateri perlu dicas dan dinyahcas sekali setiap tiga bulan untuk memulihkan prestasi asalnya.

Kehidupan: Dalam keadaan biasa, suhu perkhidmatan terbaik bateri litium ialah 20 ~ 25 ℃, jadi di bawah keadaan suhu bawah, hayat perkhidmatan bateri litium akan dikurangkan separuh. Jika hayat normal ialah 500 kitaran, suhu bawah mungkin hanya kurang daripada 300 kali. Jika suhu melebihi -20 ℃, bateri ternary mungkin tidak digunakan sama sekali. Jika suhu melebihi -10 ℃, kapasiti bateri besi litium tidak akan dilepaskan.