Представлення літієвої батареї для електричного велосипеда

Короткий вступ до літієвих батарей типи

Літій-іонні акумулятори можна розділити на дві категорії: рідкі літій-іонні акумулятори (LIB) і полімерні літій-іонні акумулятори (скорочено LIP).Полімерні літій-іонні батареї можна розділити на літій-іонні батареї з твердим полімерним електролітом, літій-іонні батареї з гелевим полімерним електролітом і літій-іонні батареї, виготовлені з полімерних катодних матеріалів;За матеріалами катода він поділяється на кобальтат літію, манганат літію, нікелат літію, потрійні матеріали, фосфат літію заліза тощо. Більшість мобільних блоків живлення виготовляються з манганату літію.Як і наші звичайні батареї мобільних телефонів, багато з них виготовлені з марганату літію та кобальтату літію.

В даний час основними матеріалами на ринку електромобілів є потрійні літієві батареї (літій-нікель-кобальт-манганат (ніхомн) O2), літій-манганат (LiMn2O4) і літій-залізо-фосфат (LiFePO4).В даний час найбільш перспективними анодними матеріалами, які використовуються в літій-іонних батареях, є в основному модифікований марганат літію (LiMn2O4), фосфат літію заліза (LiFePO4) і манганат літію, нікелю, кобальту (Li (Ni, Co, Co, Li). Потрійний літій-полімер Потрійна літієва батарея – це літієва батарея, матеріалом позитивного електрода якого є літій-нікель-кобальтовий манганат (Li(NiCoMn)O2). Нікель-кобальт-марганець у ньому можна регулювати відповідно до фактичних потреб, акумулятор із потрійним матеріалом як позитивним електродом має вищу безпеку, збалансовану ємність і кращу продуктивність циклу, ніж звичайний літій-кобальтат. з технічних причин його номінальна напруга становила лише 3,5-3,6 В, що обмежувало діапазон його застосування. Але досі, завдяки постійному вдосконаленню формули та досконалої структури, номінальна напруга батареї досягла 3,7 В, а її ємність. досягла або перевищила рівень літій-кобальт-оксидної батареї.SANYO, PANASONIC, SONY, LG і SAMSUNG, п’ять основних світових брендів акумуляторів, представили трикомпонентні акумулятори.Значна кількість ліній акумуляторів для ноутбуків замінила попередні літій-кобальтатні батареї на трикомпонентні.Що стосується колонкових батарей SANYO та SAMSUNG, виробництво літій-кобальтатних батарей було повністю припинено та переведено на потрійні батареї.В даний час більшість невеликих високошвидкісних акумуляторів в країні та за кордоном використовують потрійні катодні матеріали.Літій-манганатна батарея - це батарея, позитивний електрод якої виготовлений з марганцевого літію.Номінальна напруга літій-манганатної батареї становить 2,5 ~ 4,2 В. Літій-манганатна батарея широко використовується через низьку вартість і хорошу безпеку. 

Літій-манганатна батарея має номінальну напругу 3,7 В, внутрішній опір готового продукту становить ≤ 200 мω, а розмір продукту становить не більше 19,2 * 56,5 * 69,5 мм.

Матеріал катода з низькою вартістю, хорошою безпекою та низькотемпературними характеристиками, але сам його матеріал нестабільний і легко розкладається з утворенням газу, тому він переважно використовується в змішуванні з іншими матеріалами, щоб зменшити вартість батарей.Однак його циклічний термін служби швидко скорочується, він схильний до здуття, його продуктивність при високих температурах низька, а термін служби відносно короткий.Він в основному використовується для великих і середніх батарей і акумуляторів, а його номінальна напруга становить 3,7 В.Поширеними проблемами, такими як здуття батарей і метеоризм, є відтік електроліту.

Повна назва літій-залізо-фосфатної батареї - літій-залізо-фосфатна літій-іонна батарея, що є занадто довгим.Оскільки його продуктивність особливо підходить для використання в електроживленні, до його назви додано слово 'потужність', а саме літій-залізо-фосфатний акумулятор.Деякі люди також називають це «літієво-залізна (LiFe) батарея».

Високий ефективний вихід: стандартний розряд становить 2 ~ 5 C, безперервний розряд сильного струму може досягати 10 C, а миттєвий імпульсний розряд (10 S) може досягати 2 ~ 5 C;

Хороша продуктивність при високій температурі: внутрішня температура досягає 95 ℃, коли зовнішня температура становить 65 ℃, а температура може досягати 160 ℃, коли батарея розряджена, тому структура батареї безпечна та неушкоджена;

Навіть якщо внутрішня або зовнішня сторона батареї пошкоджена, батарея не горить, не вибухає і має найкращу безпеку;

Чудовий термін служби, після 500 циклів його розрядна здатність все ще перевищує 95%;Термін служби акумуляторної батареї повинен становити 800 ~ 2000 разів.

Перерозряд до нуля вольт не пошкоджує;

Можна швидко заряджати;

Низька вартість;

Літій-залізо-фосфатний акумулятор такого ж розміру та ємності становить 1/3 від свинцево-кислотного акумулятора та 1/3 свинцево-кислотного акумулятора.

Немає забруднення навколишнього середовища.Батарея не містить важких металів і рідкісних металів (Ni-MH батареї потребують рідкісних металів), нетоксична (пройшла сертифікацію SGS), не забруднює навколишнє середовище, відповідає європейським нормам ROHS і є абсолютно екологічною.Однак у свинцево-кислотних батареях міститься велика кількість свинцю, який все одно буде спричиняти вторинне забруднення навколишнього середовища, якщо його не утилізувати належним чином після викидання, тоді як літій-залізо-фосфатні матеріали не забруднюють під час виробництва та використання.

Порівняння потрійної літієвої батареї та літій-залізо-фосфатної батареї

Використовуючи однакову структуру батареї, для виготовлення батарей були обрані потрійні матеріали та літій-залізо-фосфатні матеріали, а випробування розряду, заряджання та циклічної роботи проводилися в різних умовах.Потрійні матеріали мають переваги у швидкості заряджання, швидкості розряду та продуктивності розряду за різних температур, тоді як літій-залізо-фосфатні матеріали мають кращу циклічну продуктивність і все ще можуть підтримувати понад 80% початкової ємності після 5000 циклів за 1 C. Літій-залізо фосфатна батарея також перевершує трикомпонентні матеріали за безпекою.

Наприклад, традиційно один елемент потрійної літієвої батареї становить 800 разів, а термін служби групової батареї становить 400-500 разів;Хороша низька температура.Термін служби літій-залізної батареї становить 2000 разів, а термін служби групової батареї становить 800-1000 разів;Літієво-залізні батареї доступні в 18650 циліндрах (циліндричні та трохи більші за розміром, ніж трикомпонентні літієві батареї), а також у м'яких упаковках.

Недоліки літій-залізо-фосфатної батареї: Щільність відводу позитивного електрода літій-залізо-фосфатної батареї невелика, і щільність зазвичай становить приблизно від 0,8 до 1,3.Великий обсяг.

 Погана провідність, повільна швидкість дифузії іонів літію та низька фактична питома ємність під час заряджання та розряджання з високим часом.Низькотемпературні характеристики літій-залізо-фосфатної батареї погані.(в особливо холодному середовищі, наприклад холодно взимку в Європі, електрика не може вивільнятися за температури вище -10 ℃).

Зберігання та обслуговування літієвих батарей

Краще розряджати літієву батарею частково, а не повністю, і намагайтеся уникати частих повних розрядів.Найкраще від'єднати батарею відразу після повної зарядки.

Швидкість старіння літієвої батареї визначається температурою та станом зарядки.У наступній таблиці показано зменшення ємності акумулятора за двома параметрами.

Температура заряду 40% заряду 100%

       0°C                              98% потужності через рік 94% потужності через рік 

      25°C                             96% потужності через рік 80% потужності через рік             

      40°C                             85% потужності через рік 65% потужності через рік  

      60°C 75% потужності через рік 60% потужності через три місяці

Технічне обслуговування: потрійна літієва батарея надмірно розряджена, і батарея також пошкоджується, коли напруга занадто низька.Рекомендується проводити його кожні три місяці.Якщо можливо, спробуйте зарядити батарею до 40% і зберігайте її в прохолодному місці.Таким чином, власна схема захисту акумулятора може працювати протягом тривалого періоду зберігання.Якщо акумулятор після повного заряджання поставити під високу температуру, це призведе до значного пошкодження акумулятора.

Зберігання: Короткочасне зберігання: Зберігайте батарею в сухому, неагресивному газовому місці з температурою та вологістю від -20 C до 35 C 65 20%.Якщо температура та вологість вищі або нижчі за цю температуру та вологість, металеві частини батареї почнуть іржавіти або батарея потече. 

Довгострокове зберігання: Оскільки тривале зберігання прискорить саморозряд і пасивацію активних речовин батареї, температура навколишнього середовища та вологість повинні бути між 10 C і 30 C 65 20%.У той же час, щоб зменшити негативний вплив саморозряду та пасивації активних речовин, спричинених тривалим зберіганням (наприклад, більше одного року), акумулятор слід заряджати та розряджати раз на три місяці для відновлення його працездатності. оригінальне виконання.

Термін служби: за звичайних умов найкраща робоча температура літієвої батареї становить 20 ~ 25 ℃, тому за умови нижньої температури термін служби літієвої батареї скорочується вдвічі.Якщо нормальний термін служби становить 500 циклів, нижня температура може бути менше ніж у 300 разів.Якщо температура перевищує -20 ℃, потрійний акумулятор не можна використовувати взагалі.Якщо температура перевищує -10 ℃, ємність літієвої батареї не буде вивільнена.