Predstavenie lítiovej batérie pre elektrický bicykel

Krátke predstavenie lítiových batérií typy

Lítium-iónové batérie možno rozdeliť do dvoch kategórií: tekuté lítium-iónové batérie (LIB) a polymérové ​​lítium-iónové batérie (skrátene LIP).Polymérové ​​lítium-iónové batérie možno rozdeliť na lítium-iónové batérie s pevným polymérovým elektrolytom, lítium-iónové batérie s gélovým polymérovým elektrolytom a lítium-iónové batérie vyrobené z polymérnych katódových materiálov;Podľa materiálov katódy sa delí na kobaltát lítny, manganistan lítny, nikelát lítny, ternárne materiály, fosforečnan lítno-železitý atď. Väčšina mobilných napájacích zdrojov je vyrobená z manganistanu lítneho.Rovnako ako naše bežné batérie mobilných telefónov, mnohé z nich sú vyrobené z manganistanu lítneho a kobaltátu lítneho.

V súčasnosti sú hlavnými materiálmi na trhu elektrických vozidiel ternárne lítiové batérie (lítium-nikel-kobaltmanganát (nichomn) O2), lítiummanganát (LiMn2O4) a fosforečnan lítno-železitý (LiFePO4).V súčasnosti sú najsľubnejšími anódovými materiálmi používanými vo výkonových lítium-iónových batériách najmä modifikovaný manganistan lítny (LiMn2O4), fosforečnan lítium-železnatý (LiFePO4) a manganistan lítium-nikel-kobaltnatý (Li (Ni, Co, Co, Li) Ternárny li-polymér z Ternárna lítiová batéria je lítiová batéria, ktorej materiálom kladnej elektródy je lítium-nikel-kobaltmanganát (Li(NiCoMn)O2). Prekurzorový produkt ternárneho kompozitného materiálu s kladnou elektródou berie ako suroviny soľ niklu, soľ kobaltu a soľ mangánu a pomer niklu. nikel-kobalt-mangán v ňom je možné upraviť podľa skutočných potrieb V porovnaní s lítium-kobaltátovou batériou má batéria s ternárnym materiálom ako kladnou elektródou vyššiu bezpečnosť, vyváženú kapacitu a bezpečnosť a lepší výkon cyklu ako normálny kobaltát lítny. z technických dôvodov bolo jej menovité napätie iba 3,5-3,6V, čo obmedzovalo rozsah jej použitia, ale až doteraz, s neustálym zlepšovaním receptúry a dokonalej štruktúry, nominálne napätie batérie dosiahlo 3,7V a jej kapacita. dosiahla alebo prekročila úroveň lítium-kobaltoxidovej batérie.SANYO, PANASONIC, SONY, LG a SAMSUNG, päť hlavných svetových značiek batérií, predstavilo ternárne batérie.Značný počet liniek batérií notebookov nahradil predchádzajúce lítium-kobaltátové batérie ternárnymi batériami.Pokiaľ ide o stĺpcové batérie SANYO a SAMSUNG, výroba lítium-kobaltátových batérií bola úplne ukončená a prešla na ternárne batérie.V súčasnosti väčšina malých vysokovýkonných batérií doma aj v zahraničí používa ternárne katódové materiály.Lítium-manganátová batéria je batéria, ktorej kladná elektróda je vyrobená z manganistanu lítneho.Menovité napätie lítium-manganátovej batérie je 2,5 ~ 4,2 V. Lítium-manganátová batéria je široko používaná pre svoju nízku cenu a dobrú bezpečnosť. 

lítium-manganátová batéria má menovité napätie 3,7 V, vnútorný odpor hotového výrobku je ≤ 200 mω a veľkosť výrobku je max19,2 * 56,5 * 69,5 mm.

Katódový materiál s nízkou cenou, dobrou bezpečnosťou a nízkym teplotným výkonom, ale jeho materiál samotný je nestabilný a ľahko sa rozkladá na generovanie plynu, takže sa väčšinou používa pri miešaní s inými materiálmi, aby sa znížili náklady na batérie.Jeho životnosť sa však rýchlo znižuje, je náchylný na vydutie, jeho výkon pri vysokých teplotách je slabý a jeho životnosť je relatívne krátka.Používa sa hlavne pre veľké a stredné batérie a napájacie batérie a jej menovité napätie je 3,7V.Bežné problémy, ako sú vydutie batérií a plynatosť, sú odtok elektrolytu.

Úplný názov lítium-železo-fosfátovej batérie je lítium-železo-fosfátová lítium-iónová batéria, ktorá je príliš dlhá.Pretože jeho výkon je vhodný najmä pre napájacie aplikácie, je k jeho názvu pridané slovo 'power', konkrétne lítium-železofosfátová napájacia batéria.Niektorí ľudia to nazývajú aj 'lítium-železná (LiFe) napájacia batéria'.

Vysokoúčinný výstup: štandardné vybíjanie je 2 ~ 5 C, nepretržitý vysokoprúdový výboj môže dosiahnuť 10 C a okamžitý pulzný výboj (10S) môže dosiahnuť 2～5C;

Dobrý výkon pri vysokej teplote: vnútorná teplota je až 95 ℃, keď je vonkajšia teplota 65 ℃ a teplota môže dosiahnuť 160 ℃, keď je batéria vybitá, takže štruktúra batérie je bezpečná a neporušená;

Aj keď je vnútorná alebo vonkajšia strana batérie poškodená, batéria nehorí, neexploduje a má najlepšiu bezpečnosť;

Vynikajúca životnosť cyklu, po 500 cykloch je jeho vybíjacia kapacita stále väčšia ako 95%;Životnosť batérie by mala byť 800 až 2 000 krát.

Nadmerné vybitie na nulu voltov nie je poškodené;

Dá sa rýchlo nabíjať;

Nízke náklady;

Lítium-železofosfátová batéria s rovnakou veľkosťou a kapacitou je 1/3 batérie olovenej batérie a 1/3 batérie olovenej batérie.

Neexistuje žiadne znečistenie životného prostredia.Batéria neobsahuje žiadne ťažké kovy a vzácne kovy (Ni-MH batérie potrebujú vzácne kovy), je netoxická (prešla certifikáciou SGS), neznečisťuje ju, vyhovuje európskym predpisom ROHS a je absolútne ekologickou batériou.V olovených batériách je však veľké množstvo olova, ktoré stále spôsobí sekundárne znečistenie životného prostredia, ak nie je po vyradení správne zlikvidované, zatiaľ čo materiály s fosforečnanom lítno-železitým nemajú pri výrobe a používaní žiadne znečistenie.

Porovnanie ternárnej lítiovej batérie a lítium-železofosfátovej batérie

Použitím rovnakej štruktúry batérie sa na výrobu batérií vybrali ternárne materiály a materiály fosforečnanu lítneho a železa a testy vybíjania, nabíjania a cyklovania sa uskutočňovali za rôznych podmienok.Ternárne materiály majú výhody v rýchlosti nabíjania, rýchlosti vybíjania a vybíjania pri rôznych teplotách, zatiaľ čo materiály na báze fosforečnanu lítneho majú lepší cyklický výkon a stále si dokážu udržať viac ako 80 % pôvodnej kapacity po 5 000 cykloch pri 1 C. Lítium železo fosfátová batéria je tiež lepšia ako ternárne materiály v bezpečnosti.

Napríklad, konvenčne je jeden článok ternárnej lítiovej batérie 800-krát a životnosť skupinovej batérie je 400-500-krát;Dobrý výkon pri nízkych teplotách.Životnosť cyklu lítiovej železnej batérie je 2000-krát a životnosť skupinovej batérie je 800-1000-krát;Lítiové železné batérie sú dostupné v 18650 valcoch (valcových a o niečo väčších ako ternárne lítiové batérie) a tiež v mäkkých obaloch.

Nevýhody lítium-železo-fosfátovej batérie: Hustota stlačenia kladnej elektródy lítium-železo-fosfátovej batérie je malá a hustota je vo všeobecnosti približne 0,8 až 1,3.Veľký objem.

 Slabá vodivosť, pomalá rýchlosť difúzie lítiových iónov a nízka skutočná špecifická kapacita pri nabíjaní a vybíjaní pri vysokých časoch.Výkon lítium-železofosfátovej batérie pri nízkej teplote je slabý.(v obzvlášť chladnom prostredí, akým je zima v Európe, sa elektrina nemôže uvoľňovať pri teplotách nad -10 ℃).

Skladovanie a údržba lítiových batérií

Lítiovú batériu je lepšie vybiť čiastočne a nie úplne a snažte sa vyhnúť častému úplnému vybitiu.Najlepšie je odpojiť batériu ihneď po úplnom nabití.

Rýchlosť starnutia lítiovej batérie je určená teplotou a stavom nabitia.Nasledujúca tabuľka znázorňuje zníženie kapacity batérie v rámci dvoch parametrov.

Teplotné nabitie 40 % nabitie 100 %

       0°C                              Kapacita 98 ​​% po roku 94 % kapacita po roku 

      25°C                             Kapacita 96 % po roku 80 % kapacita po roku             

      40°C                             85% kapacita po roku 65% kapacita po roku  

      60°C 75% kapacita po jednom roku 60% kapacita po troch mesiacoch

Údržba: ternárna lítiová batéria je príliš vybitá a batéria je tiež poškodená, keď je napätie príliš nízke.Odporúča sa udržiavať každé tri mesiace.Ak je to možné, skúste batériu nabiť na 40 % a uchovávajte ju na chladnom mieste.Týmto spôsobom môže vlastný ochranný obvod batérie fungovať počas dlhej doby skladovania.Ak je batéria po úplnom nabití vystavená vysokej teplote, spôsobí jej veľké poškodenie.

Skladovanie: Krátkodobé skladovanie: Batériu skladujte na suchom, nekorozívnom plynovom mieste s teplotou a vlhkosťou medzi -20 C a 35 C 65 20 %.Ak je teplota a vlhkosť vyššia alebo nižšia ako táto teplota a vlhkosť, kovové časti batérie zhrdzavejú alebo batéria vytečie. 

Dlhodobé skladovanie: Nakoľko dlhodobé skladovanie urýchli samovybíjanie a pasiváciu aktívnych látok batérie, teplota a vlhkosť okolia by sa mala pohybovať medzi 10 C a 30 C 65 20 %.Zároveň, aby sa znížil negatívny vplyv samovybíjania a pasivácie účinných látok spôsobených dlhodobým skladovaním (napríklad viac ako jeden rok), je potrebné batériu raz za tri mesiace nabiť a vybiť, aby sa obnovila jej originálny výkon.

Životnosť: Za normálnych okolností je najlepšia prevádzková teplota lítiovej batérie 20 ~ 25 ℃, takže pri spodnej teplote sa životnosť lítiovej batérie zníži na polovicu.Ak je normálna životnosť 500 cyklov, spodná teplota môže byť iba menej ako 300-krát.Ak teplota prekročí -20 ℃, ternárna batéria sa nemusí vôbec používať.Ak teplota presiahne -10 ℃, kapacita lítiovej železnej batérie sa neuvoľní.