Introduksjon av litiumbatteri for elsykkel

Kort introduksjon av litiumbatterityper ​

Litium-ion-batterier kan deles inn i to kategorier: flytende litium-ion-batterier (LIB) og polymer-litium-ion-batterier (LIP forkortes).Polymer litium-ion-batterier kan deles inn i solid polymer elektrolytt litium-ion-batterier, gel polymer elektrolytt litium-ion-batterier og litium-ion-batterier laget av polymer katode materialer;I henhold til katodematerialene er det delt inn i litiumkoboltat, litiummanganat, litiumnikkelat, ternære materialer, litiumjernfosfat, etc. De fleste av de mobile strømforsyningene er laget av litiummanganat.I likhet med våre vanlige mobiltelefonbatterier er mange av dem laget av litiummanganat og litiumkoboltat.

For tiden er de vanlige materialene i markedet for elektriske kjøretøy ternære litiumbatterier (litiumnikkelkoboltmanganat (nichomn) O2), litiummanganat (LiMn2O4) og litiumjernfosfat (LiFePO4).For tiden er de mest lovende anodematerialene som brukes i kraftlitiumionbatterier hovedsakelig modifisert litiummanganat (LiMn2O4), litiumjernfosfat (LiFePO4) og litiumnikkelkoboltmanganat (Li (Ni, Co, Co, Li) ternær li-polymer av ternært litiumbatteri er et litiumbatteri hvis positive elektrodemateriale er litiumnikkelkoboltmanganat (Li(NiCoMn)O2 Forløperproduktet til ternært sammensatt positivt elektrodemateriale tar nikkelsalt, koboltsalt og mangansalt som råmateriale, og forholdet mellom). nikkelkobolt-mangan i det kan justeres i henhold til faktiske behov Sammenlignet med litiumkoboltatbatteri, har batteriet med ternært materiale som positiv elektrode høyere sikkerhet, balansert kapasitet og sikkerhet, og bedre syklusytelse enn vanlig litiumkoboltat. på grunn av tekniske årsaker var dens nominelle spenning bare 3,5-3,6V, noe som begrenset bruksområdet, men frem til nå, med den kontinuerlige forbedringen av formelen og den perfekte strukturen, har den nominelle spenningen til batteriet nådd 3,7V, og dets kapasitet. har nådd eller overskredet nivået til litiumkoboltoksidbatteriet.SANYO, PANASONIC, SONY, LG og SAMSUNG, verdens fem store batterimerker, har introdusert ternære batterier.Et betydelig antall bærbare batterilinjer har erstattet de tidligere litiumkoboltatbatteriene med ternære batterier.Når det gjelder SANYO og SAMSUNG kolonnebatterier, har produksjonen av litiumkoboltatbatterier blitt fullstendig avviklet og gått over til ternære batterier.For tiden bruker de fleste små høyhastighetsbatterier i inn- og utland ternære katodematerialer.Litiummanganatbatteri er et batteri hvis positive elektrode er laget av litiummanganat.Den nominelle spenningen til litiummanganatbatteriet er 2,5~4,2v V. Litiummanganatbatteriet er mye brukt på grunn av lave kostnader og god sikkerhet. 

litiummanganatbatteri har en nominell spenning på 3,7v, den indre motstanden til det ferdige produktet er ≤ 200mω, og produktstørrelsen er maks19,2 * 56,5 * 69,5 mm.

Katodematerialet med lav pris, god sikkerhet og lav temperatur ytelse, men selve materialet er ustabilt og lett å dekomponere for å generere gass, så det brukes mest i blanding med andre materialer for å redusere kostnadene for batterier.Imidlertid avtar sykluslevetiden raskt, den er utsatt for å bule, ytelsen ved høye temperaturer er dårlig og levetiden er relativt kort.Den brukes hovedsakelig til store og mellomstore batterier og strømbatterier, og dens nominelle spenning er 3,7V.Vanlige problemer, som svulmende batterier og flatulens, er utstrømning av elektrolytt.

Det fulle navnet på litiumjernfosfatbatteri er litiumjernfosfatlitiumionbatteri, som er for langt.Fordi ytelsen er spesielt egnet for strømbruk, er ordet 'kraft' lagt til navnet, nemlig litiumjernfosfatbatteri.Noen kaller det også «lithium iron (LiFe) strømbatteri».

Høyeffektiv utgang: standardutladning er 2 ~ 5 C, kontinuerlig høystrømsutladning kan nå 10C, og øyeblikkelig pulsutladning (10S) kan nå 2~5C;

God ytelse ved høy temperatur: den interne temperaturen er så høy som 95 ℃ når den eksterne temperaturen er 65 ℃, og temperaturen kan nå 160 ℃ når batteriet er utladet, slik at strukturen til batteriet er trygg og intakt;

Selv om innsiden eller utsiden av batteriet er skadet, brenner ikke batteriet, eksploderer ikke og har den beste sikkerheten;

Utmerket sykluslevetid, etter 500 sykluser er utladningskapasiteten fortsatt større enn 95 %;Sykluslevetiden til batteripakken skal være 800 ~ 2000 ganger.

Overutladning til null volt er ikke skadet;

Kan lades raskt;

Lave kostnader;

Litiumjernfosfatbatteriet med samme størrelse og kapasitet er 1/3 av blybatteriet og 1/3 av blybatteriet.

Det er ingen forurensning til miljøet.Batteriet inneholder ingen tungmetaller og sjeldne metaller (Ni-MH-batterier trenger sjeldne metaller), er ikke-giftig (SGS-sertifisering bestått), er forurensningsfritt, er i samsvar med europeiske ROHS-forskrifter, og er et absolutt grønt batteri.Det er imidlertid en stor mengde bly i bly-syre-batterier, som fortsatt vil forårsake sekundær forurensning til miljøet hvis det ikke blir kastet på riktig måte etter å ha blitt kastet, mens litiumjernfosfatmaterialer ikke har noen forurensning under produksjon og bruk.

Sammenligning av ternært litiumbatteri og litiumjernfosfatbatteri

Ved å bruke den samme batteristrukturen ble ternære materialer og litiumjernfosfatmaterialer valgt for å lage batterier, og testene med utlading, lading og sykling ble utført under forskjellige forhold.Ternære materialer har fordeler med hensyn til ladehastighet, utladningshastighet og utladningsytelse ved forskjellige temperaturer, mens litiumjernfosfatmaterialer har bedre syklusytelse, og kan fortsatt opprettholde mer enn 80 % av den opprinnelige kapasiteten etter 5 000 sykluser i 1 C. Litiumjern fosfatbatteri er også overlegent ternære materialer i sikkerhet.

For eksempel, konvensjonelt er enkeltcellen til ternært litiumbatteri 800 ganger, og sykluslevetiden til gruppebatteriet er 400-500 ganger;God ytelse ved lav temperatur.Sykluslevetiden til litiumjernbattericellen er 2000 ganger, og sykluslevetiden til gruppebatteriet er 800-1000 ganger;Litiumjernbatterier er tilgjengelige i 18650 sylindre (sylindriske og litt større i størrelse enn ternære litiumbatterier), og også i myke pakker.

Ulemper med litiumjernfosfatbatteri: Tapptettheten til den positive elektroden til litiumjernfosfatbatteriet er liten, og tettheten er vanligvis omtrent 0,8 til 1,3.Stort volum.

 Dårlig ledningsevne, langsom diffusjonshastighet av litiumioner og lav faktisk spesifikk kapasitet ved lading og utlading på høye tider.Lavtemperaturytelsen til litiumjernfosfatbatteriet er dårlig.(i et spesielt kaldt miljø, for eksempel kaldt om vinteren i Europa, kan elektrisitet ikke frigjøres ved temperaturer over -10 ℃).

Lagring og vedlikehold av litiumbatterier

Det er bedre å lade ut litiumbatteriet delvis i stedet for helt, og prøv å unngå hyppig fullstendig utlading.Det er best å koble fra batteriet umiddelbart etter at det er fulladet.

Aldringshastigheten til litiumbatteriet bestemmes av temperatur og ladetilstand.Tabellen nedenfor illustrerer reduksjonen av batterikapasitet under to parametere.

Temperaturlading 40 % ladning 100 %

       0°C                              98 % kapasitet etter ett år 94 % kapasitet etter ett år 

      25°C                             96 % kapasitet etter ett år 80 % kapasitet etter ett år             

      40°C                             85 % kapasitet etter ett år 65 % kapasitet etter ett år  

      60°C 75 % kapasitet etter ett år 60 % kapasitet etter tre måneder

Vedlikehold: det ternære litiumbatteriet er overutladet, og batteriet er også skadet når spenningen er for lav.Det anbefales å vedlikeholde det hver tredje måned.Hvis mulig, prøv å lade batteriet til 40 % og oppbevar det på et kjølig sted.På denne måten kan batteriets egen beskyttelseskrets fungere innenfor en lang lagringsperiode.Hvis batteriet plasseres i høy temperatur etter at det er fulladet, vil det forårsake stor skade på batteriet.

Oppbevaring: Korttidslagring: Oppbevar batteriet på et tørt, ikke-korrosivt gasssted med en temperatur og fuktighet mellom -20 C og 35 C 65 20%.Hvis temperaturen og luftfuktigheten er høyere eller lavere enn denne temperaturen og fuktigheten, vil metalldelene på batteriet ruste eller batteriet vil lekke. 

Langtidslagring: Siden langtidslagring vil akselerere selvutladingen og passiveringen av aktive stoffer i batteriet, bør omgivelsestemperaturen og luftfuktigheten være mellom 10 C og 30 C 65 20%.Samtidig, for å redusere den negative effekten av selvutlading og passivering av aktive stoffer forårsaket av langtidslagring (som mer enn ett år), bør batteriet lades og utlades en gang hver tredje måned for å gjenopprette original ytelse.

Levetid: Under normale omstendigheter er den beste servicetemperaturen til litiumbatteriet 20 ~ 25 ℃, så under bunntemperaturen vil levetiden til litiumbatteriet halveres.Hvis den normale levetiden er 500 sykluser, kan bunntemperaturen bare være mindre enn 300 ganger.Hvis temperaturen overstiger -20 ℃, kan det hende at det ternære batteriet ikke brukes i det hele tatt.Hvis temperaturen overstiger -10 ℃, frigjøres ikke kapasiteten til litiumjernbatteriet.