Увођење литијумске батерије за електрични бицикл

Кратак увод о литијумских батерија типови

Литијум-јонске батерије се могу поделити у две категорије: течне литијум-јонске батерије (ЛИБ) и полимерне литијум-јонске батерије (скраћено ЛИП).Полимерне литијум-јонске батерије могу се поделити на литијум-јонске батерије са чврстим полимерним електролитом, литијум-јонске батерије са гел полимерним електролитом и литијум-јонске батерије направљене од полимерних катодних материјала;Према материјалима катоде, дели се на литијум кобалтат, литијум манганат, литијум никелат, тернарне материјале, литијум гвожђе фосфат итд. Већина мобилних извора напајања је направљена од литијум манганата.Као и наше уобичајене батерије за мобилне телефоне, многе од њих су направљене од литијум манганата и литијум кобалтата.

Тренутно, главни материјали на тржишту електричних возила су тернарне литијумске батерије (литијум никл кобалт манганат (ницхомн) О2), литијум манганат (ЛиМн2О4) и литијум гвожђе фосфат (ЛиФеПО4).Тренутно, најперспективнији анодни материјали који се користе у енергетским литијум јонским батеријама су углавном модификовани литијум манганат (ЛиМн2О4), литијум гвожђе фосфат (ЛиФеПО4) и литијум никл кобалт манганат (Ли (Ни, Цо, Цо, Ли) тернарни ли-полимер од тернарна литијумска батерија је литијумска батерија чији је материјал позитивне електроде литијум никл кобалт манганат (Ли(НиЦоМн)О2). никл-кобалт-манган у њему може се подесити према стварним потребама У поређењу са литијум-кобалтатном батеријом, батерија са тројним материјалом као позитивном електродом има већу сигурност, избалансиран капацитет и сигурност, и боље перформансе циклуса од нормалног литијум-кобалтата. из техничких разлога, њен називни напон је био само 3,5-3,6В, што је ограничило опсег његове примене, али до сада, уз континуирано побољшање формуле и савршене структуре, називни напон батерије је достигао 3,7В, а њен капацитет. је достигао или премашио ниво литијум-кобалт оксидне батерије.САНИО, ПАНАСОНИЦ, СОНИ, ЛГ и САМСУНГ, пет највећих светских брендова батерија, представили су тернарне батерије.Значајан број линија батерија за нотебоок рачунаре заменио је претходне литијум-кобалтатне батерије тернарним батеријама.Што се тиче колонских батерија САНИО и САМСУНГ, производња литијум-кобалтатних батерија је потпуно обустављена и окренута је тројним батеријама.Тренутно, већина малих батерија високе брзине у земљи и иностранству користи тројне катодне материјале.Литијум-манганатна батерија је батерија чија је позитивна електрода направљена од литијум-манганата.Номинални напон литијум-манганат батерије је 2,5~4,2в В. Литијум-манганатна батерија се широко користи због ниске цене и добре безбедности. 

литијум манганатна батерија има номинални напон од 3,7в, унутрашњи отпор готовог производа је ≤ 200мω, а величина производа је мак19,2 * 56,5 * 69,5 мм.

Катодни материјал са ниском ценом, добром безбедношћу и перформансама на ниским температурама, али сам његов материјал је нестабилан и лако се распада да би се створио гас, тако да се углавном користи у мешању са другим материјалима како би се смањила цена батерија.Међутим, животни век његовог циклуса брзо опада, склон је испупчењу, његове перформансе при високим температурама су лоше, а животни век је релативно кратак.Углавном се користи за велике и средње батерије и батерије за напајање, а његов називни напон је 3,7В.Уобичајени проблеми, као што су испупчене батерије и надимање, су одлив електролита.

Пуни назив литијум гвожђе фосфатне батерије је литијум гвожђе фосфат литијум јонска батерија, која је предугачка.Пошто су његове перформансе посебно погодне за примену напајања, реч „снага“ је додата његовом називу, односно литијум-гвожђе-фосфатној батерији за напајање.Неки људи то називају и 'литијум гвожђе (ЛиФе) батерија за напајање'.

Излаз високе ефикасности: стандардно пражњење је 2 ~ 5 Ц, континуирано пражњење велике струје може досећи 10 Ц, а тренутно импулсно пражњење (10 С) може досећи 2 ~ 5 Ц;

Добре перформансе на високој температури: унутрашња температура је чак 95 ℃ када је спољна температура 65 ℃, а температура може да достигне 160 ℃ када се батерија испразни, тако да је структура батерије сигурна и нетакнута;

Чак и ако је унутрашња или спољашња страна батерије оштећена, батерија не гори, не експлодира и има најбољу сигурност;

Одличан животни век, након 500 циклуса, његов капацитет пражњења је и даље већи од 95%;Животни век батерије треба да буде 800 ~ 2000 пута.

Претерано пражњење на нула волти није оштећено;

Може се брзо пунити;

Ниска цена;

Литијум-гвожђе-фосфатна батерија исте величине и капацитета је 1/3 оловне батерије и 1/3 оловне батерије.

Нема загађења животне средине.Батерија не садржи тешке метале и ретке метале (Ни-МХ батеријама су потребни ретки метали), није токсична (прошла је СГС сертификат), без загађења, у складу је са европским РОХС прописима и апсолутно је зелена батерија.Међутим, у оловним батеријама постоји велика количина олова, које ће и даље изазвати секундарно загађење животне средине ако се не одложи на одговарајући начин након што се одбаци, док материјали од литијум гвожђе фосфата немају загађење током производње и употребе.

Поређење тернарне литијумске батерије и литијум-гвожђе-фосфатне батерије

Користећи исту структуру батерија, за израду батерија одабрани су тернарни материјали и материјали од литијум гвожђе фосфата, а тестови пражњења, пуњења и циклуса су спроведени под различитим условима.Тернарни материјали имају предности у брзини пуњења, брзини пражњења и перформансама пражњења на различитим температурама, док материјали од литијум гвожђе фосфата имају боље перформансе циклуса и још увек могу да одрже више од 80% почетног капацитета након 5 000 циклуса у 1 Ц.. Литијум гвожђе фосфатна батерија је такође супериорнија од тројних материјала у безбедности.

На пример, конвенционално, појединачна ћелија тернарне литијумске батерије је 800 пута, а животни век групне батерије је 400-500 пута;Добре перформансе на ниским температурама.Животни век литијум-гвоздене батерије је 2000 пута, а животни век групне батерије је 800-1000 пута;Литијум гвоздене батерије су доступне у 18650 цилиндара (цилиндричних и нешто веће величине од тернарних литијумских батерија), као и у меким паковањима.

Недостаци литијум гвожђе фосфатне батерије: Густина славине позитивне електроде литијум гвожђе фосфатне батерије је мала, а густина је углавном око 0,8 до 1,3.Велики волумен.

 Лоша проводљивост, спора брзина дифузије литијум јона и низак стварни специфични капацитет при пуњењу и пражњењу у великим временима.Перформансе литијум гвожђе фосфатне батерије на ниским температурама су лоше.(у посебно хладном окружењу, као што је хладно зими у Европи, струја се не може ослободити на температурама изнад -10℃).

Чување и одржавање литијумских батерија

Боље је да литијумску батерију испразните делимично уместо потпуно, и покушајте да избегнете често потпуно пражњење.Најбоље је да искључите батерију одмах након што је потпуно напуњена.

Брзина старења литијумске батерије је одређена температуром и стањем пуњења.Следећа табела илуструје смањење капацитета батерије под два параметра.

Температурно пуњење 40% пуњење 100%

       0°Ц                              98% капацитета након једне године 94% капацитета након једне године 

      25°Ц                             96% капацитета након једне године 80% капацитета након једне године             

      40°Ц                             85% капацитета након једне године 65% капацитета након једне године  

      60°Ц 75% капацитета након једне године 60% капацитета након три месеца

Одржавање: тернарна литијумска батерија је превише испражњена, а батерија је такође оштећена када је напон пренизак.Препоручује се одржавање свака три месеца.Ако је могуће, покушајте да напуните батерију до 40% и држите је на хладном месту.На овај начин, сопствени заштитни круг батерије може да ради током дугог периода складиштења.Ако се батерија стави на високу температуру након што је потпуно напуњена, то ће проузроковати велику штету на батерији.

Складиштење: Краткотрајно складиштење: Чувајте батерију на сувом месту без корозије на гас са температуром и влажношћу између -20 Ц и 35 Ц 65 20%.Ако су температура и влажност виша или нижа од ове температуре и влажности, метални делови батерије ће зарђати или ће батерија процурити. 

Дуготрајно складиштење: Како ће дуготрајно складиштење убрзати самопражњење и пасивизацију активних супстанци батерије, температура околине и влажност треба да буду између 10 Ц и 30 Ц 65 20%.Истовремено, како би се смањио негативан утицај самопражњења и пасивизације активних супстанци узрокованих дуготрајним складиштењем (као што је више од годину дана), батерију треба пунити и празнити једном у три месеца како би се обновила оригинално извођење.

Животни век: У нормалним околностима, најбоља температура рада литијумске батерије је 20 ~ 25 ℃, тако да ће под условом доње температуре животни век литијумске батерије бити смањен за половину.Ако је нормалан животни век 500 циклуса, доња температура може бити само мања од 300 пута.Ако температура пређе -20℃, тернарна батерија се уопште не може користити.Ако температура пређе -10℃, капацитет литијум-гвоздене батерије се неће ослободити.