Introducerea bateriei cu litiu pentru biciclete electrice

Scurtă introducere a de baterii cu litiu tipuri

Bateriile litiu-ion pot fi împărțite în două categorii: baterii lichide litiu-ion (LIB) și baterii polimer litiu-ion (LIP, pe scurt).Bateriile polimer litiu-ion pot fi împărțite în baterii litiu-ion cu electrolit polimer solid, baterii litiu-ion cu electrolit polimer gel și baterii litiu-ion din materiale catodice polimerice;În funcție de materialele catodice, acesta este împărțit în cobaltat de litiu, manganat de litiu, nichelat de litiu, materiale ternare, fosfat de fier litiu etc. Majoritatea surselor de alimentare mobile sunt realizate din manganat de litiu.La fel ca bateriile noastre obișnuite pentru telefoane mobile, multe dintre ele sunt fabricate din manganat de litiu și cobaltat de litiu.

În prezent, principalele materiale de pe piața vehiculelor electrice sunt bateriile cu litiu ternare (manganat de litiu nichel cobalt (nicomn) O2), manganat de litiu (LiMn2O4) și fosfat de litiu de fier (LiFePO4).În prezent, cele mai promițătoare materiale anodice utilizate în bateriile cu ioni de litiu de putere sunt în principal manganat de litiu modificat (LiMn2O4), fosfat de litiu fier (LiFePO4) și manganat de litiu nichel cobalt (Li (Ni, Co, Co, Li) Li-polimer ternar de Bateria cu litiu ternară este o baterie cu litiu al cărei material pentru electrodul pozitiv este manganat de litiu nichel-cobalt (Li(NiCoMn)O2). nichel-cobalt manganul din acesta poate fi ajustat în funcție de nevoile reale, în comparație cu bateria cu litiu-cobaltat, bateria cu material ternar ca electrod pozitiv are o siguranță mai mare, o capacitate și o siguranță mai echilibrate și o performanță mai bună decât cobaltatul de litiu normal. din motive tehnice, tensiunea sa nominală a fost de numai 3,5-3,6V, ceea ce i-a limitat domeniul de aplicare Dar până acum, odată cu îmbunătățirea continuă a formulei și a structurii perfecte, tensiunea nominală a bateriei a ajuns la 3,7V, iar capacitatea acesteia. a atins sau a depășit nivelul bateriei cu oxid de litiu-cobalt.SANYO, PANASONIC, SONY, LG și SAMSUNG, cele cinci mărci majore de baterii din lume, au introdus baterii ternare.Un număr considerabil de linii de baterii pentru notebook-uri au înlocuit bateriile anterioare cu litiu-cobaltat cu baterii ternare.În ceea ce privește bateriile de coloană SANYO și SAMSUNG, producția de baterii cu litiu-cobaltat a fost complet întreruptă și s-a transformat în baterii ternare.În prezent, majoritatea bateriilor mici de putere mare, acasă și în străinătate, folosesc materiale catodice ternare.Bateria cu manganat de litiu este o baterie al cărei electrod pozitiv este fabricat din manganat de litiu.Tensiunea nominală a bateriei cu manganat de litiu este de 2,5 ~ 4,2 V V. Bateria cu manganat de litiu este utilizată pe scară largă pentru costul său scăzut și siguranța bună. 

Bateria cu manganat de litiu are o tensiune nominală de 3,7 V, rezistența internă a produsului finit este ≤ 200 mω, iar dimensiunea produsului este de max19,2 * 56,5 * 69,5 mm.

Materialul catodic cu costuri reduse, siguranță bună și performanță la temperatură scăzută, dar materialul său în sine este instabil și ușor de descompus pentru a genera gaz, deci este folosit mai ales în amestecarea cu alte materiale pentru a reduce costul bateriilor.Cu toate acestea, ciclul său de viață scade rapid, este predispus la umflare, performanța sa la temperatură ridicată este slabă și durata de viață relativ scurtă.Este folosit în principal pentru bateriile mari și medii și pentru bateriile de putere, iar tensiunea sa nominală este de 3,7V.Problemele comune, cum ar fi bateriile bombate și flatulența, sunt scurgerea electrolitului.

Numele complet al bateriei cu litiu fier fosfat este litiu fier fosfat litiu-ion, care este prea lungă.Deoarece performanța sa este potrivită în special pentru aplicarea energiei, la numele său i se adaugă cuvântul „putere” și anume baterie de putere cu litiu fier fosfat.Unii oameni o mai numesc „baterie de alimentare cu litiu de fier (LiFe)“.

Ieșire de înaltă eficiență: descărcarea standard este de 2 ~ 5 C, descărcarea continuă cu curent ridicat poate ajunge la 10C, iar descărcarea instantanee a impulsurilor (10S) poate ajunge la 2~5C;

Performanță bună la temperatură ridicată: temperatura internă este de până la 95 ℃ când temperatura exterioară este de 65 ℃, iar temperatura poate ajunge la 160 ℃ când bateria este descărcată, astfel încât structura bateriei este sigură și intactă;

Chiar dacă interiorul sau exteriorul bateriei este deteriorat, bateria nu arde, nu explodează și are cea mai bună siguranță;

Ciclu de viață excelent, după 500 de cicluri, capacitatea sa de descărcare este încă mai mare de 95%;Ciclul de viață al acumulatorului ar trebui să fie de 800 ~ 2000 de ori.

Descărcarea excesivă la zero volți nu este deteriorată;

Poate fi încărcat rapid;

Cost scăzut;

Bateria cu litiu fier fosfat cu aceeași dimensiune și capacitate este 1/3 din cea a bateriei plumb-acid și 1/3 din cea a bateriei plumb-acid.

Nu există nicio poluare a mediului.Bateria nu conține metale grele și metale rare (bateriile Ni-MH au nevoie de metale rare), nu este toxică (certificarea SGS a trecut), nu poluează, respectă reglementările europene ROHS și este o baterie verde absolut.Cu toate acestea, există o cantitate mare de plumb în bateriile cu plumb-acid, care va provoca totuși o poluare secundară a mediului dacă nu este eliminat în mod corespunzător după ce a fost aruncat, în timp ce materialele cu fosfat de fier litiu nu au poluare în timpul producției și utilizării.

Comparația bateriei cu litiu ternară și a bateriei cu litiu fier fosfat

Folosind aceeași structură a bateriei, s-au selectat materiale ternare și materiale fosfat de fier litiu pentru a face baterii, iar testele de descărcare, încărcare și cicluri au fost efectuate în condiții diferite.Materialele ternare au avantaje în ceea ce privește rata de încărcare, rata de descărcare și performanța de descărcare la diferite temperaturi, în timp ce materialele cu fosfat de litiu și fier au performanțe de ciclism mai bune și pot menține în continuare mai mult de 80% din capacitatea inițială după 5 000 de cicluri la 1 C.. Fier cu litiu bateria fosfat este, de asemenea, superioară materialelor ternare în siguranță.

De exemplu, în mod convențional, celula unică a bateriei cu litiu ternară este de 800 de ori, iar durata de viață a bateriei de grup este de 400-500 de ori;Performanță bună la temperaturi scăzute.Durata de viață a bateriei cu litiu fier este de 2000 de ori, iar durata de viață a bateriei de grup este de 800-1000 de ori;Bateriile cu litiu fier sunt disponibile în cilindri de 18650 (cilindrice și cu dimensiuni puțin mai mari decât bateriile cu litiu ternare), precum și în pachete moi.

Dezavantajele bateriei cu litiu fosfat de fier: densitatea electrodului pozitiv al bateriei cu litiu fosfat de fier este mică, iar densitatea este, în general, de aproximativ 0,8 până la 1,3.Volum mare.

 Conductivitate slabă, rată lentă de difuzie a ionilor de litiu și capacitate specifică scăzută atunci când se încarcă și se descarcă la momente mari.Performanța la temperatură scăzută a bateriei cu litiu fier fosfat este slabă.(într-un mediu deosebit de rece, cum ar fi frigul în timpul iernii în Europa, electricitatea nu poate fi eliberată la temperaturi peste -10℃).

Depozitarea și întreținerea bateriilor cu litiu

Este mai bine să descărcați parțial bateria cu litiu în loc de complet și să încercați să evitați descărcarea frecventă completă.Cel mai bine este să deconectați bateria imediat după ce este complet încărcată.

Rata de îmbătrânire a bateriei cu litiu este determinată de temperatură și starea de încărcare.Următorul tabel ilustrează reducerea capacității bateriei sub doi parametri.

Încărcare temperatură 40% încărcare 100%

       0°C                              98% capacitate după un an 94% capacitate după un an 

      25°C                             96% capacitate după un an 80% capacitate după un an             

      40°C                             85% capacitate după un an 65% capacitate după un an  

      60°C 75% capacitate după un an 60% capacitate după trei luni

Întreținere: bateria ternară cu litiu este supra-descărcată, iar bateria este, de asemenea, deteriorată atunci când tensiunea este prea scăzută.Se recomandă menținerea acestuia la fiecare trei luni.Dacă este posibil, încercați să încărcați bateria la 40% și să o păstrați într-un loc răcoros.În acest fel, circuitul propriu de protecție al bateriei poate funcționa într-o perioadă lungă de depozitare.Dacă bateria este plasată la temperatură ridicată după ce a fost încărcată complet, aceasta va cauza o deteriorare mare a bateriei.

Depozitare: Depozitare pe termen scurt: Depozitați bateria într-un loc uscat, necoroziv cu gaz, cu o temperatură și umiditate între -20 C și 35 C 65 20%.Dacă temperatura și umiditatea sunt mai mari sau mai mici decât această temperatură și umiditate, părțile metalice ale bateriei vor rugini sau bateria se va scurge. 

Depozitare pe termen lung: Deoarece depozitarea pe termen lung va accelera autodescărcarea și pasivarea substanțelor active ale bateriei, temperatura și umiditatea mediului ambiant ar trebui să fie între 10 C și 30 C 65 20%.În același timp, pentru a reduce impactul negativ al autodescărcării și pasivării substanțelor active cauzate de depozitarea pe termen lung (cum ar fi mai mult de un an), bateria trebuie încărcată și descărcată o dată la trei luni pentru a-și restabili performanță originală.

Durată de viață: În circumstanțe normale, cea mai bună temperatură de funcționare a bateriei cu litiu este de 20 ~ 25℃, astfel încât, în condițiile temperaturii inferioare, durata de viață a bateriei cu litiu va fi redusă la jumătate.Dacă durata normală de viață este de 500 de cicluri, temperatura inferioară poate fi doar mai mică de 300 de ori.Dacă temperatura depășește -20℃, bateria ternară nu poate fi folosită deloc.Dacă temperatura depășește -10℃, capacitatea bateriei cu litiu fier nu va fi eliberată.