Blybatterier och litiumbatterier
1. Blybatterier
1.1 Vad är blybatterier?
● Blybatteri är ett ackumulatorbatteri vars elektroder huvudsakligen är gjorda avledaoch dessoxider, och vars elektrolyt ärsvavelsyralösning.
● Den nominella spänningen för ett encelligt blybatteri är2,0V, som kan laddas ur till 1,5V och laddas till 2,4V.
● I applikationer,6 encelligably-syra batterier är ofta kopplade i serie för att bilda en nominell12Vbly-syra batteri.
1.2 Bly-syra batteristruktur
● I bly-syrabatteriers urladdningstillstånd är den positiva elektrodens huvudkomponent blydioxid, och strömmen flyter från den positiva elektroden till den negativa elektroden, och huvudkomponenten i den negativa elektroden är bly.
● I laddningstillståndet för blybatterier är huvudkomponenterna i de positiva och negativa elektroderna blysulfat, och strömmen flyter från den positiva elektroden till den negativa elektroden.
●Grafenbatterier: grafenledande tillsatserläggs till de positiva och negativa elektrodmaterialen,grafenkompositelektrodmaterialläggs till den positiva elektroden, ochgrafen funktionella lagerläggs till de ledande skikten.
1.3 Vad representerar informationen på certifikatet?
●6-DZF-20:6 betyder att det finns6 galler, varje nät har en spänning på2V, och spänningen kopplad i serie är 12V, och 20 betyder att batteriet har en kapacitet på20 AH.
● D (elektrisk), Z (powerassisterad), F (ventilreglerat underhållsfritt batteri).
●DZM:D (elektrisk), Z (motordrivet fordon), M (förseglat underhållsfritt batteri).
●EVF:EV (batterifordon), F (ventilreglerat underhållsfritt batteri).
1.4 Skillnaden mellan ventilstyrd och tätad
●Ventilreglerat underhållsfritt batteri:inget behov av att tillsätta vatten eller syra för underhåll, batteriet i sig är en förseglad struktur,inget syraläckage eller syradimma, med enkelriktad säkerhetavgasventil, när den interna gasen överstiger ett visst värde, öppnas avgasventilen automatiskt för att släppa ut gasen
●Förseglat underhållsfritt blybatteri:hela batteriet ärhelt innesluten (batteriets redoxreaktion cirkuleras inuti det förseglade skalet), så det underhållsfria batteriet har inget "skadlig gas"-spill
2. Litiumbatterier
2.1 Vad är litiumbatterier?
● Litiumbatterier är en typ av batteri som använderlitiummetall or litiumlegeringsom positiva/negativa elektrodmaterial och använder icke-vattenhaltiga elektrolytlösningar.(Litiumsalter och organiska lösningsmedel)
2.2 Klassificering av litiumbatterier
●Litiumbatterier kan grovt delas in i två kategorier: litiummetallbatterier och litiumjonbatterier.Litiumjonbatterier är överlägsna litiummetallbatterier när det gäller säkerhet, specifik kapacitet, självurladdningshastighet och prestanda-prisförhållande.
● På grund av sina egna höga tekniska krav är det bara företag i ett fåtal länder som tillverkar denna typ av litiummetallbatterier.
2.3 Litiumjonbatteri
| Positiva elektrodmaterial | Nominell spänning | Energi densitet | Cykelliv | Kosta | säkerhet | Cykeltider | Normal drifttemperatur |
| Litiumkoboltoxid (LCO) | 3,7V | Medium | Låg | Hög | Låg | ≥500 300-500 | Litiumjärnfosfat: -20℃~65℃ Ternärt litium: -20℃~45℃Ternära litiumbatterier är mer effektiva än litiumjärnfosfat vid låga temperaturer, men är inte lika resistenta mot höga temperaturer som litiumjärnfosfat.Detta beror dock på de specifika förhållandena för varje batterifabrik. |
| Litium Mangan Oxide (LMO) | 3,6V | Låg | Medium | Låg | Medium | ≥500 800-1000 | |
| Litiumnickeloxid (LNO) | 3,6V | Hög | Låg | Hög | Låg | Inga data | |
| Litiumjärnfosfat (LFP) | 3,2V | Medium | Hög | Låg | Hög | 1200-1500 | |
| Nickelkoboltaluminium (NCA) | 3,6V | Hög | Medium | Medium | Låg | ≥500 800-1200 | |
| Nickel Kobolt Mangan (NCM) | 3,6V | Hög | Hög | Medium | Låg | ≥1 000 800-1200 |
●Negativa elektrodmaterial:Grafit används mest.Dessutom kan litiummetall, litiumlegering, kisel-kol negativ elektrod, oxidnegativ elektrodmaterial, etc. också användas för negativ elektrod
● Som jämförelse är litiumjärnfosfat det mest kostnadseffektiva positiva elektrodmaterialet.
2.4 Litiumjonbatteriets formklassificering
Cylindriskt litiumjonbatteri
Prismatiskt Li-ion batteri
Knapp litiumjonbatteri
Specialformat litiumjonbatteri
Mjukt batteri
● Vanliga former som används för elfordonsbatterier:cylindrisk och mjuk-pack
● Cylindriskt litiumbatteri:
● Fördelar: mogen teknik, låg kostnad, liten enkel energi, lätt att kontrollera, bra värmeavledning
● Nackdelar:ett stort antal batteripaket, relativt tung vikt, något lägre energitäthet
● Mjukt litiumbatteri:
● Fördelar: överlagrad tillverkningsmetod, tunnare, lättare, högre energitäthet, fler variationer vid bildning av ett batteripaket
● Nackdelar:dålig övergripande prestanda för batteripaketet (konsistens), inte resistent mot höga temperaturer, inte lätt att standardisera, hög kostnad
● Vilken form är bättre för litiumbatterier?Det finns faktiskt inget absolut svar, det beror främst på efterfrågan
● Om du vill ha låg kostnad och bra övergripande prestanda: cylindriskt litiumbatteri > mjukt litiumbatteri
● Om du vill ha liten storlek, lätt, hög energitäthet: mjukt litiumbatteri > cylindriskt litiumbatteri
2.5 Litiumbatteristruktur
● 18650: 18 mm anger batteriets diameter, 65 mm anger batteriets höjd, 0 anger en cylindrisk form, och så vidare
● Beräkning av 12v20ah litiumbatteri: Antag att den nominella spänningen för ett 18650-batteri är 3,7V (4,2v när det är fulladdat) och kapaciteten är 2000ah (2ah)
● För att få 12v behöver du 3 18650 batterier (12/3,7≈3)
● För att få 20ah, 20/2=10, behöver du 10 grupper av batterier, var och en med 3 12V.
● 3 i serie är 12V, 10 i parallell är 20ah, det vill säga 12v20ah (totalt 30 18650 celler krävs)
● Vid urladdning flyter strömmen från den negativa elektroden till den positiva elektroden
● Vid laddning flyter strömmen från den positiva elektroden till den negativa elektroden
3. Jämförelse mellan litiumbatteri, blybatteri och grafenbatteri
| Jämförelse | Litiumbatteri | Bly-syra batteri | Grafen batteri |
| Pris | Hög | Låg | Medium |
| Säkerhetsfaktor | Låg | Hög | Relativt hög |
| Volym och vikt | Liten storlek, lätt vikt | Stor storlek och tung vikt | Stor volym, tyngre än blybatteri |
| Batteri-liv | Hög | Vanligt | Högre än blybatteri, lägre än litiumbatteri |
| Livslängd | 4 år (ternärt litium: 800-1200 gånger litiumjärnfosfat: 1200-1500 gånger) | 3 år (3-500 gånger) | 3 år (>500 gånger) |
| Bärbarhet | Smidig och lätt att bära | Kan inte laddas | Kan inte laddas |
| Reparera | Ej reparerbar | Reparerbar | Reparerbar |
● Det finns inget absolut svar på vilket batteri som är bäst för elfordon.Det beror främst på efterfrågan på batterier.
● När det gäller batteritid och livslängd: litiumbatteri > grafen > blysyra.
● När det gäller pris och säkerhetsfaktor: blysyra > grafen > litiumbatteri.
● När det gäller portabilitet: litiumbatteri > blysyra = grafen.
4. Batterirelaterade certifikat
● Blybatteri: Om blybatteriet klarar vibrations-, tryckskillnads- och 55°C temperaturtest kan det undantas från ordinarie godstransport.Om den inte klarar de tre testerna klassas den som farligt gods kategori 8 (frätande ämnen)
● Vanliga certifikat inkluderar:
●Certifiering för säker transport av kemiska varor(flyg/sjötransport);
●MSDS(SÄKERHETSDATABLAD);
● Litiumbatteri: klassificerat som klass 9 export av farligt gods
● Vanliga certifikat inkluderar: litiumbatterier är vanligtvis UN38.3, UN3480, UN3481 och UN3171, certifikat för farligt gods, bedömningsrapport för godstransportförhållanden
●UN38.3säkerhetsinspektionsrapport
●UN3480litiumjonbatteri
●UN3481litiumjonbatteri installerat i utrustning eller elektroniskt litiumbatteri och utrustning förpackad tillsammans (samma skåp för farligt gods)
●UN3171batteridrivet fordon eller batteridriven utrustning (batteri placerat i bilen, samma farligt gods skåp)
5. Batteriproblem
● Blybatterier används under lång tid, och metallanslutningarna inuti batteriet är benägna att gå sönder, vilket orsakar kortslutningar och självantändning.Litiumbatterier är över livslängden och batterikärnan åldras och läcker, vilket lätt kan orsaka kortslutning och höga temperaturer.
Bly-syra batterier
Litiumbatteri
● Obehörig modifiering: Användare modifierar batterikretsen utan tillstånd, vilket påverkar säkerhetsprestandan hos fordonets elektriska krets.Felaktig modifiering gör att fordonskretsen blir överbelastad, överbelastad, uppvärmd och kortsluten.
Bly-syra batterier
Litiumbatteri
● Laddare fel.Om laddaren står kvar i bilen länge och skakar är det lätt att kondensatorerna och motstånden i laddaren lossnar, vilket lätt kan leda till överladdning av batteriet.Att ta fel laddare kan också orsaka överladdning.
● Elcyklar utsätts för solen.På sommaren är temperaturen hög och det är inte lämpligt att parkera elcyklar utomhus i solen.Temperaturen inuti batteriet kommer att fortsätta att stiga.Om du laddar batteriet direkt efter att du kommit hem från jobbet kommer temperaturen inuti batteriet att fortsätta att stiga.När den når den kritiska temperaturen är den lätt att självantända.
● Elmotorcyklar blötläggs lätt i vatten vid kraftigt regn.Litiumbatterier kan inte användas efter att de har blötts i vatten.Elfordon med blybatterier måste repareras i en verkstad efter att ha blivit blötlagda i vatten.
6. Dagligt underhåll och användning av batterier och annat
● Undvik överladdning och överurladdning av batteriet
Överladdning:Generellt används laddningshögar för laddning i Kina.När den är fulladdad kommer strömförsörjningen automatiskt att kopplas bort.Vid laddning med laddare kopplas strömmen automatiskt från när den är fulladdad.Förutom vanliga laddare utan fulladdad avstängningsfunktion, kommer de när de är fulladdade att fortsätta att ladda med en liten ström, vilket kommer att påverka livslängden under lång tid;
Överurladdning:Det rekommenderas generellt att ladda batteriet när det finns 20 % ström kvar.Laddning med låg effekt under lång tid kommer att göra att batteriet är underspänning och det kanske inte laddas.Den måste aktiveras igen, och den kanske inte aktiveras.
● Undvik att använda den under höga och låga temperaturer.Hög temperatur kommer att intensifiera den kemiska reaktionen och generera mycket värme.När värmen når ett visst kritiskt värde kommer det att få batteriet att brinna och explodera.
● Undvik snabbladdning, vilket kommer att orsaka förändringar i den interna strukturen och instabiliteten.Samtidigt kommer batteriet att värmas upp och påverka batteritiden.Enligt egenskaperna hos olika litiumbatterier, för ett 20A litiummanganoxidbatteri, med en 5A laddare och en 4A laddare under samma användningsförhållanden, kommer användning av en 5A laddare att minska cykeln med cirka 100 gånger.
●Om elfordonet inte används under en längre tid, försök att ladda det en gång i veckan eller varje 15 dagar.Själva blybatteriet kommer att förbruka cirka 0,5 % av sin egen ström varje dag.Det kommer att förbrukas snabbare när det installeras på en ny bil.
Litiumbatterier kommer också att förbruka ström.Om batteriet inte laddas under en längre tid kommer det att vara i ett tillstånd av strömavbrott och batteriet kan bli oanvändbart.
Ett helt nytt batteri som inte har packats upp behöver laddas en gång i mer än100 dagar.
●Om batteriet har använts längetid och har låg verkningsgrad, kan blybatteriet tillsättas med elektrolyt eller vatten av proffs för att fortsätta användas under en viss tid, men under normala omständigheter rekommenderas det att byta ut det nya batteriet direkt.Litiumbatteriet har låg verkningsgrad och kan inte repareras.Det rekommenderas att byta ut det nya batteriet direkt.
●Laddningsproblem: Laddaren måste använda en matchande modell.60V kan inte ladda 48V batterier, 60V blysyra kan inte ladda 60V litiumbatterier, ochblysyraladdare och litiumbatteriladdare kan inte användas omväxlande.
Om laddningstiden är längre än vanligt rekommenderas att dra ur laddningskabeln och sluta ladda.Var uppmärksam på om batteriet är deformerat eller skadat.
●Batterilivslängd = spänning × batteri ampere × hastighet ÷ motoreffekt Denna formel är inte lämplig för alla modeller, speciellt motormodeller med hög effekt.I kombination med användningsdata för de flesta kvinnliga användare är metoden följande:
48V litiumbatteri, 1A = 2,5 km, 60V litiumbatteri, 1A = 3 km, 72V litiumbatteri, 1A = 3,5 km, blysyra är cirka 10% mindre än litiumbatteri.
48V batteri kan köra 2,5 kilometer per ampere (48V20A 20×2,5=50 kilometer)
60V batteri kan köras 3 kilometer per ampere (60V20A 20×3=60 kilometer)
72V batteri kan köra 3,5 kilometer per ampere (72V20A 20×3,5=70 kilometer)
●Kapaciteten på batteriet/laddarens A är lika med laddningstiden, laddningstid = batterikapacitet/laddare En siffra, till exempel 20A/4A = 5 timmar, men eftersom laddningseffektiviteten blir långsammare efter laddning till 80% (puls minskar strömmen), så skrivs det vanligtvis som 5-6 timmar eller 6-7 timmar (för försäkring)
