Оловно-киселинни батерии и литиеви батерии
1. Оловно-киселинни батерии
1.1 Какво представляват оловно-киселинните батерии?
● Оловно-киселинната батерия е акумулаторна батерия, чиито електроди са направени основно отводяи еоксиди, и чийто електролит еразтвор на сярна киселина.
● Номиналното напрежение на едноклетъчна оловно-киселинна батерия е2,0 V, който може да се разрежда до 1.5V и да се зарежда до 2.4V.
● В приложенията,6 едноклетъчниоловно-киселинните батерии често са свързани последователно, за да образуват номинал12Vоловно-киселинна батерия.
1.2 Структура на оловно-киселинната батерия
● В разреденото състояние на оловно-киселинните батерии основният компонент на положителния електрод е оловен диоксид и токът протича от положителния електрод към отрицателния електрод, а основният компонент на отрицателния електрод е олово.
● В зареденото състояние на оловно-киселинните батерии основните компоненти на положителните и отрицателните електроди са оловен сулфат и токът протича от положителния електрод към отрицателния електрод.
●Графенови батерии: графенови проводими добавкисе добавят към материалите на положителните и отрицателните електроди,графенови композитни електродни материалисе добавят към положителния електрод играфенови функционални слоевесе добавят към проводимите слоеве.
1.3 Какво представлява информацията в сертификата?
●6-DZF-20:6 означава, че има6 решетки, всяка мрежа има напрежение от2V, а последователно свързаното напрежение е 12V, а 20 означава, че батерията има капацитет от20AH.
● D (електрически), Z (задвижван), F (клапанно регулирана батерия без поддръжка).
●DZM:D (електрически), Z (превозно средство с електрическо захранване), M (запечатана батерия без поддръжка).
●EVF:EV (акумулаторно превозно средство), F (вентилно регулирана батерия без поддръжка).
1.4 Разликата между управляван и запечатан клапан
●Вентилно регулирана батерия без поддръжка:няма нужда да добавяте вода или киселина за поддръжка, самата батерия е запечатана структура,няма изтичане на киселина или киселинна мъгла, с еднопосочен предпазителизпускателен клапан, когато вътрешният газ надвиши определена стойност, изпускателният клапан автоматично се отваря, за да изпусне газа
●Запечатана оловно-киселинна батерия без поддръжка:цялата батерия енапълно затворен (Редокс реакцията на батерията циркулира вътре в запечатаната обвивка), така че необслужваемата батерия няма преливане на „вреден газ“.
2. Литиеви батерии
2.1 Какво представляват литиевите батерии?
● Литиевите батерии са вид батерии, които използватлитиев метал or литиева сплавкато положителни/отрицателни електродни материали и използва неводни електролитни разтвори.(литиеви соли и органични разтворители)
2.2 Класификация на литиевите батерии
●Литиевите батерии могат грубо да се разделят на две категории: литиево-метални батерии и литиево-йонни батерии.Литиево-йонните батерии превъзхождат литиево-металните батерии по отношение на безопасност, специфичен капацитет, скорост на саморазреждане и съотношение производителност-цена.
● Поради собствените високи технологични изисквания, само компании в няколко държави произвеждат този тип литиево-метална батерия.
2.3 Литиево-йонна батерия
| Материали за положителни електроди | Номинално напрежение | Енергийна плътност | Цикъл живот | цена | Сигурност | Времена на цикъла | Нормална работна температура |
| Литиев кобалтов оксид (LCO) | 3,7 V | Среден | ниско | Високо | ниско | ≥500 300-500 | Литиево-железен фосфат: -20℃~65℃ Троен литий: -20℃~45℃Тройните литиеви батерии са по-ефективни от литиево-железния фосфат при ниски температури, но не са толкова устойчиви на високи температури като литиево-железния фосфат.Това обаче зависи от специфичните условия на всяка фабрика за батерии. |
| Литиев манганов оксид (LMO) | 3,6 V | ниско | Среден | ниско | Среден | ≥500 800-1000 | |
| Литиево-никелов оксид (LNO) | 3,6 V | Високо | ниско | Високо | ниско | Няма данни | |
| Литиево-железен фосфат (LFP) | 3,2 V | Среден | Високо | ниско | Високо | 1200-1500 | |
| Никел Кобалт Алуминий (NCA) | 3,6 V | Високо | Среден | Среден | ниско | ≥500 800-1200 | |
| Никел Кобалт Манган (NCM) | 3,6 V | Високо | Високо | Среден | ниско | ≥1000 800-1200 |
●Материали за отрицателни електроди:Най-често се използва графит.В допълнение, литиев метал, литиева сплав, силициево-въглероден отрицателен електрод, оксидни отрицателни електродни материали и др. също могат да се използват за отрицателен електрод
● За сравнение, литиево-железният фосфат е най-рентабилният положителен електроден материал.
2.4 Класификация на формата на литиево-йонната батерия
Цилиндрична литиево-йонна батерия
Призматична литиево-йонна батерия
Бутон литиево-йонна батерия
Литиево-йонна батерия със специална форма
Батерия с мек пакет
● Обичайни форми, използвани за батерии за електрически превозни средства:цилиндрична и мека опаковка
● Цилиндрична литиева батерия:
● Предимства: зряла технология, ниска цена, малка единична енергия, лесен за управление, добро разсейване на топлината
● Недостатъци:голям брой батерии, сравнително голямо тегло, малко по-ниска енергийна плътност
● Мека литиева батерия:
● Предимства: насложен метод на производство, по-тънък, по-лек, по-висока енергийна плътност, повече вариации при формиране на батерия
● Недостатъци:лошо цялостно представяне на батерията (консистенция), не е устойчив на високи температури, не е лесно да се стандартизира, висока цена
● Коя форма е по-добра за литиеви батерии?Всъщност няма категоричен отговор, зависи основно от търсенето
● Ако искате ниска цена и добро цялостно представяне: цилиндрична литиева батерия > мека литиева батерия
● Ако искате малък размер, лека, висока енергийна плътност: мека литиева батерия > цилиндрична литиева батерия
2.5 Структура на литиева батерия
● 18650: 18 мм показва диаметъра на батерията, 65 мм показва височината на батерията, 0 показва цилиндрична форма, и така нататък
● Изчисляване на литиева батерия 12v20ah: приемете, че номиналното напрежение на батерия 18650 е 3,7V (4,2v, когато е напълно заредена), а капацитетът е 2000ah (2ah)
● За да получите 12v, имате нужда от 3 батерии 18650 (12/3.7≈3)
● За да получите 20ah, 20/2=10, имате нужда от 10 групи батерии, всяка с 3 12V.
● 3 в серия е 12V, 10 в паралел е 20ah, т.е. 12v20ah (необходими са общо 30 18650 клетки)
● При разреждане токът протича от отрицателния към положителния електрод
● При зареждане токът протича от положителния към отрицателния електрод
3. Сравнение между литиева батерия, оловно-киселинна батерия и графенова батерия
| Сравнение | Литиева батерия | Оловно-киселинна батерия | Графенова батерия |
| Цена | Високо | ниско | Среден |
| Коефициент на безопасност | ниско | Високо | Сравнително високо |
| Обем и тегло | Малък размер, леко тегло | Голям размер и голямо тегло | Голям обем, по-тежък от оловно-киселинната батерия |
| Живот на батерията | Високо | нормално | По-висока от оловно-киселинната батерия, по-ниска от литиевата батерия |
| Продължителност на живота | 4 години (троен литий: 800-1200 пъти литиево-железен фосфат: 1200-1500 пъти) | 3 години (3-500 пъти) | 3 години (>500 пъти) |
| Преносимост | Гъвкав и лесен за носене | Не може да се таксува | Не може да се таксува |
| Ремонт | Не подлежи на ремонт | Поправимо | Поправимо |
● Няма категоричен отговор коя батерия е по-добра за електрически превозни средства.Основно зависи от търсенето на батерии.
● По отношение на живот на батерията и живот: литиева батерия > графен > оловна киселина.
● По отношение на цена и фактор на безопасност: оловна киселина > графен > литиева батерия.
● По отношение на преносимостта: литиева батерия > оловна киселина = графен.
4. Сертификати, свързани с батерията
● Оловно-киселинна батерия: Ако оловно-киселинната батерия премине тестовете за вибрации, разлика в налягането и температура от 55°C, тя може да бъде освободена от обикновен транспорт на товари.Ако не премине трите теста, той се класифицира като опасен товар категория 8 (корозивни вещества)
● Общите сертификати включват:
●Сертифициране за безопасен транспорт на химически стоки(въздушен/морски транспорт);
●MSDS(ИНФОРМАЦИОНЕН ЛИСТ ЗА БЕЗОПАСНОСТ НА МАТЕРИАЛА);
● Литиева батерия: класифицирана като износ на опасни товари клас 9
● Обичайните сертификати включват: литиевите батерии обикновено са UN38.3, UN3480, UN3481 и UN3171, сертификат за опаковка на опасни товари, доклад за оценка на условията за товарен транспорт
●UN38.3доклад за проверка на безопасността
●UN3480литиево-йонна батерия
●UN3481литиево-йонна батерия, инсталирана в оборудване, или литиева електронна батерия и оборудване, опаковани заедно (един и същ шкаф за опасни товари)
●UN3171превозно средство, захранвано с батерии, или оборудване, захранвано с батерии (батерия, поставена в колата, същият шкаф за опасни товари)
5. Проблеми с батерията
● Оловно-киселинните батерии се използват дълго време и металните връзки вътре в батерията са податливи на счупване, причинявайки късо съединение и спонтанно запалване.Литиевите батерии са с изтекъл експлоатационен живот, а ядрото на батерията остарява и изтича, което лесно може да причини късо съединение и високи температури.
Оловно-киселинни батерии
Литиева батерия
● Неоторизирана модификация: Потребителите променят веригата на акумулатора без разрешение, което засяга ефективността на безопасността на електрическата верига на автомобила.Неправилната модификация води до претоварване, претоварване, нагряване и късо съединение на веригата на превозното средство.
Оловно-киселинни батерии
Литиева батерия
● Повреда на зарядното устройство.Ако зарядното е оставено в колата за дълго време и се разклаща, е лесно да се разхлабят кондензаторите и резисторите в зарядното, което лесно може да доведе до презареждане на батерията.Вземането на грешно зарядно устройство също може да причини презареждане.
● Електрическите велосипеди са изложени на слънце.През лятото температурата е висока и не е подходящо да паркирате електрически велосипеди навън на слънце.Температурата вътре в батерията ще продължи да се повишава.Ако заредите батерията веднага след като се приберете от работа, температурата вътре в батерията ще продължи да се повишава.Когато достигне критичната температура, лесно се запалва спонтанно.
● Електрическите мотоциклети лесно се накисват във вода по време на силен дъжд.Литиевите батерии не могат да се използват след накисване във вода.Електрическите превозни средства с оловни батерии трябва да бъдат ремонтирани в сервиз, след като са били накиснати във вода.
6. Ежедневна поддръжка и използване на батерии и други
● Избягвайте презареждането и прекомерното разреждане на батерията
Презареждане:Като цяло, зареждащи купчини се използват за зареждане в Китай.Когато е напълно зареден, захранването ще се изключи автоматично.Когато зареждате със зарядно устройство, захранването ще се изключи автоматично, когато е напълно заредено.В допълнение към обикновените зарядни устройства без функция за изключване при пълно зареждане, когато са напълно заредени, те ще продължат да зареждат с малък ток, което ще се отрази на живота за дълго време;
Прекомерно разреждане:Обикновено се препоръчва батерията да се зарежда, когато има 20% оставащ заряд.Зареждането с ниска мощност за дълго време ще доведе до ниско напрежение на батерията и може да не се зареди.Трябва да се активира отново, а може и да не се активира.
● Избягвайте да го използвате при високи и ниски температури.Високата температура ще засили химическата реакция и ще генерира много топлина.Когато топлината достигне определена критична стойност, това ще доведе до изгаряне и експлозия на батерията.
● Избягвайте бързото зареждане, което ще доведе до промени във вътрешната структура и нестабилност.В същото време батерията ще се нагрее и ще повлияе на живота на батерията.Според характеристиките на различните литиеви батерии, за 20A литиево-манганово-оксидна батерия, използването на 5A зарядно устройство и 4A зарядно устройство при същите условия на употреба, използването на 5A зарядно устройство ще намали цикъла с около 100 пъти.
●Ако електрическото превозно средство не се използва дълго време, опитайте се да го зареждате веднъж седмично или на всеки 15 дни.Самата оловно-киселинна батерия ще консумира около 0,5% от собствената си мощност всеки ден.Ще се изразходва по-бързо, когато се монтира на нова кола.
Литиевите батерии също ще консумират енергия.Ако батерията не се зарежда дълго време, тя ще бъде в състояние на загуба на захранване и батерията може да стане неизползваема.
Чисто нова батерия, която не е разопакована, трябва да се зарежда веднъж за повече от100 дни.
●Ако батерията е била използвана дълго времевреме и има ниска ефективност, оловно-киселинната батерия може да бъде добавена с електролит или вода от професионалисти, за да продължи да се използва за определен период от време, но при нормални обстоятелства се препоръчва да смените новата батерия директно.Литиевата батерия е с ниска ефективност и не може да се ремонтира.Препоръчително е да смените директно новата батерия.
●Проблем със зареждането: Зарядното устройство трябва да използва съответстващ модел.60V не може да зарежда 48V батерии, 60V оловно-киселинни не може да зарежда 60V литиеви батерии изарядните устройства за оловна киселина и зарядните устройства за литиеви батерии не могат да се използват взаимозаменяемо.
Ако времето за зареждане е по-дълго от обикновено, препоръчително е да изключите кабела за зареждане и да спрете зареждането.Обърнете внимание дали батерията е деформирана или повредена.
●Живот на батерията = напрежение × ампер на батерията × скорост ÷ мощност на двигателя. Тази формула не е подходяща за всички модели, особено за моделите с двигатели с висока мощност.В комбинация с данните за употребата на повечето жени потребители, методът е следният:
48V литиева батерия, 1A = 2.5km, 60V литиева батерия, 1A = 3km, 72V литиева батерия, 1A = 3.5km, оловно-киселинната е с около 10% по-малко от литиевата батерия.
48V батерия може да работи 2,5 километра на ампер (48V20A 20×2,5=50 километра)
60V батерия може да работи 3 километра на ампер (60V20A 20×3=60 километра)
72V батерия може да работи 3,5 километра на ампер (72V20A 20×3,5=70 километра)
●Капацитетът на батерията/А на зарядното е равен на времето за зареждане, време за зареждане = капацитет на батерията/зарядно устройство Число, например 20A/4A = 5 часа, но тъй като ефективността на зареждане ще бъде по-бавна след зареждане до 80% (импулсът ще намали тока), така че обикновено се записва като 5-6 часа или 6-7 часа (за застраховка)
