Baterias de chumbo-ácido e baterias de lítio
1. Baterias de chumbo-ácido
1.1 O que são baterias de chumbo-ácido?
● Bateria de chumbo-ácido é uma bateria de armazenamento cujos eletrodos são feitos principalmente deliderare éóxidos, e cujo eletrólito éSolução de ácido sulfúrico.
● A tensão nominal de uma bateria de chumbo de célula única é2.0V, que pode ser descarregado para 1,5V e cobrado em 2,4V.
● Em aplicações,6 célula únicaAs baterias de chumbo-ácido são frequentemente conectadas em série para formar um nominal12VBateria de chumbo-ácido.
1.2 estrutura de bateria de chumbo-ácido
● No estado de descarga das baterias de chumbo-ácido, o componente principal do eletrodo positivo é o dióxido de chumbo e os fluxos de corrente do eletrodo positivo para o eletrodo negativo, e o componente principal do eletrodo negativo é o chumbo.
● No estado de carga das baterias de chumbo-ácido, os principais componentes dos eletrodos positivos e negativos são sulfato de chumbo e os fluxos de corrente do eletrodo positivo para o eletrodo negativo.
●Baterias de grafeno: Aditivos condutores de grafenosão adicionados aos materiais de eletrodo positivos e negativos,Materiais de eletrodo composto de grafenosão adicionados ao eletrodo positivo eCamadas funcionais de grafenosão adicionados às camadas condutoras.
1.3 O que representa as informações no certificado?
●6-DZF-20:6 significa que existem6 grades, cada grade tem uma tensão de2Ve a tensão conectada em série é 12V e 20 significa que a bateria tem uma capacidade de20AH.
● D (elétrico), z (assistido por energia), F (bateria sem manutenção regulada pela válvula).
●DZM:D (elétrico), Z (veículo assistido por energia), M (bateria sem manutenção selada).
●EVF:EV (veículo da bateria), F (bateria sem manutenção regulada por válvula).
1.4 a diferença entre controlado e selado com válvula
●Bateria sem manutenção regulada por válvula:Não há necessidade de adicionar água ou ácido para manutenção, a própria bateria é uma estrutura selada,Sem vazamento de ácido ou névoa ácida, com uma segurança unidirecionalválvula de escape, quando o gás interno excede um determinado valor, a válvula de escape se abre automaticamente para esgotar o gás
●Bateria de ácido de chumbo sem manutenção selado:A bateria inteira étotalmente fechado (A reação redox da bateria circula dentro da concha selada), portanto, a bateria sem manutenção não tem transbordamento de "gás prejudicial"
2 Baterias de lítio
2.1 O que são baterias de lítio?
● As baterias de lítio são um tipo de bateria que usametal de lítio or liga de lítiocomo materiais de eletrodo positivo/negativo e utiliza soluções eletrolíticas não aquosas. (Sais de lítio e solventes orgânicos)
2.2 Classificação da bateria de lítio
●As baterias de lítio podem ser divididas aproximadamente em duas categorias: Baterias de metal de lítio e baterias de íons de lítio. As baterias de íons de lítio são superiores às baterias de metal de lítio em termos de segurança, capacidade específica, taxa de auto-descarga e relação de desempenho-preço.
● Devido aos seus altos requisitos tecnológicos, apenas as empresas em alguns países estão produzindo esse tipo de bateria de metal de lítio.
2.3 Bateria de íons de lítio
| Materiais de eletrodo positivos | Tensão nominal | Densidade energética | Ciclo de vida | Custo | Segurança | Tempos de ciclo | Temperatura operacional normal |
| Óxido de cobalto de lítio (LCO) | 3.7V | Médio | Baixo | Alto | Baixo | ≥500 300-500 | Fosfato de ferro de lítio: -20 ℃ ~ 65 ℃ Lítio ternário: -20 ℃ ~ 45 ℃As baterias ternárias de lítio são mais eficientes que o fosfato de ferro de lítio a baixas temperaturas, mas não são tão resistentes a altas temperaturas quanto o fosfato de ferro de lítio. No entanto, isso depende das condições específicas de cada fábrica de bateria. |
| Óxido de manganês de lítio (LMO) | 3.6V | Baixo | Médio | Baixo | Médio | ≥500 800-1000 | |
| Óxido de níquel de lítio (LNO) | 3.6V | Alto | Baixo | Alto | Baixo | Sem dados | |
| Fosfato de ferro de lítio (LFP) | 3.2V | Médio | Alto | Baixo | Alto | 1200-1500 | |
| Alumínio de níquel cobalto (NCA) | 3.6V | Alto | Médio | Médio | Baixo | ≥500 800-1200 | |
| Manganês de Nickel Cobalt (NCM) | 3.6V | Alto | Alto | Médio | Baixo | ≥1000 800-1200 |
●Materiais de eletrodo negativo:A grafite é usada principalmente. Além disso, o metal de lítio, a liga de lítio, o eletrodo negativo de carbono de silício, os materiais de eletrodo negativo de óxido etc. também podem ser usados para eletrodo negativo
● Em comparação, o fosfato de ferro de lítio é o material de eletrodo positivo mais econômico.
2.4 Classificação da forma da bateria de íons de lítio
Bateria cilíndrica de íons de lítio
Bateria prismática de íons de lítio
Botão de íons de lítio de botão
Bateria de íon de lítio em forma especial
Bateria macia da embalagem
● Formas comuns usadas para baterias de veículos elétricos:pacote cilíndrico e macio
● Bateria de lítio cilíndrico:
● Vantagens: Tecnologia madura, baixo custo, pequena energia única, fácil de controlar, boa dissipação de calor
● Desvantagens:Um grande número de baterias, peso relativamente pesado, densidade de energia ligeiramente menor
● Bateria de lítio de pacote macio:
● Vantagens: Método de fabricação sobreposto, mais leve, mais leve, densidade de energia mais alta, mais variações ao formar uma bateria
● Desvantagens:baixo desempenho geral da bateria (consistência), não resistente a altas temperaturas, não é fácil de padronizar, alto custo
● Qual forma é melhor para baterias de lítio? De fato, não há resposta absoluta, depende principalmente da demanda
● Se você deseja baixo custo e bom desempenho geral: bateria cilíndrica de lítio> bateria de lítio macio de embalagem
● Se você deseja tamanho pequeno, luz, alta densidade de energia: bateria de lítio de embalagem macia> bateria de lítio cilíndrica
2.5 Estrutura da bateria de lítio
● 18650: 18mm indica o diâmetro da bateria, 65mm indica a altura da bateria, 0 indica uma forma cilíndrica, e assim por diante
● Cálculo da bateria de lítio 12V20AH: Suponha que a tensão nominal de uma bateria de 18650 seja de 3,7V (4,2V quando totalmente carregada) e a capacidade é de 2000ah (2ah)
● Para obter 12V, você precisa de 3 18650 baterias (12/3,7≈3)
● Para obter 20AH, 20/2 = 10, você precisa de 10 grupos de baterias, cada um com 3 12V.
● 3 em série é 12V, 10 em paralelo é 20AH, ou seja, 12V20AH (é necessário um total de 30 células 18650))
● Ao descarregar, a corrente flui do eletrodo negativo para o eletrodo positivo
● Ao carregar, a corrente flui do eletrodo positivo para o eletrodo negativo
3. Comparação entre bateria de lítio, bateria de chumbo-ácido e bateria de grafeno
| Comparação | Bateria de lítio | Bateria de chumbo-ácido | Bateria de grafeno |
| Preço | Alto | Baixo | Médio |
| Fator de segurança | Baixo | Alto | Relativamente alto |
| Volume e peso | Tamanho pequeno, peso leve | Tamanho grande e peso pesado | Volume grande, mais pesado que a bateria de ácido-chumbo |
| Duração da bateria | Alto | Normal | Maior que a bateria de chumbo-ácido, menor que a bateria de lítio |
| Vida útil | 4 anos (Lítio ternário: 800-1200 vezes Fosfato de ferro de lítio: 1200-1500 vezes) | 3 anos (3-500 vezes) | 3 anos (> 500 vezes) |
| Portabilidade | Flexível e fácil de transportar | Não pode ser cobrado | Não pode ser cobrado |
| Reparar | Não reparável | Reparável | Reparável |
● Não há resposta absoluta para qual bateria é melhor para veículos elétricos. Depende principalmente da demanda por baterias.
● Em termos de vida útil da bateria e vida: bateria de lítio> grafeno> ácido de chumbo.
● Em termos de preço e fator de segurança: ácido chumbo> grafeno> bateria de lítio.
● Em termos de portabilidade: bateria de lítio> ácido de chumbo = grafeno.
4. Certificados relacionados à bateria
● Bateria de chumbo-ácido: se a bateria de chumbo-ácido passar a vibração, a diferença de pressão e os testes de temperatura de 55 ° C, ela poderá ser isenta do transporte comum de carga. Se não passar nos três testes, é classificado como Categoria de Mercadorias Dangeras 8 (Substâncias Corrosivas)
● Certificados comuns incluem:
●Certificação para transporte seguro de bens químicos(Transporte de ar/mar);
●Msds(Folha de dados de segurança do material);
● Bateria de lítio: classificado como exportação de mercadorias perigosas da Classe 9
● Certificados comuns incluem: As baterias de lítio são geralmente UN38.3, UN3480, UN3481 e UN3171, Certificado de pacote de mercadorias perigosas, Relatório de Avaliação de Condições de Transporte de Frete
●Un38.3Relatório de inspeção de segurança
●UN3480Bateria de íon de lítio
●UN3481Bateria de íons de lítio instalada em equipamentos ou bateria eletrônica de lítio e equipamentos embalados (gabinete de mercadorias perigosas)
●UN3171Veículo movido a bateria ou equipamento movido a bateria (bateria colocada no carro, o mesmo gabinete de mercadorias perigosas)
5. Problemas da bateria
● As baterias de chumbo-ácido são usadas por um longo tempo, e as conexões de metal dentro da bateria são propensas a quebrar, causando curtos circuitos e combustão espontânea. As baterias de lítio estão acima da vida útil do serviço, e o núcleo da bateria está envelhecendo e vazando, o que pode causar facilmente circuitos curtos e altas temperaturas.
Baterias de chumbo-ácido
Bateria de lítio
● Modificação não autorizada: os usuários modificam o circuito da bateria sem autorização, que afeta o desempenho da segurança do circuito elétrico do veículo. A modificação inadequada faz com que o circuito do veículo seja sobrecarregado, sobrecarregado, aquecido e curto-circuito.
Baterias de chumbo-ácido
Bateria de lítio
● Falha no carregador. Se o carregador for deixado no carro por um longo tempo e tremer, é fácil causar aos capacitores e resistores no carregador soltar, o que pode facilmente levar à sobrecarga da bateria. Tomar o carregador errado também pode causar sobrecarga.
● As bicicletas elétricas são expostas ao sol. No verão, a temperatura é alta e não é adequada estacionar bicicletas elétricas do lado de fora ao sol. A temperatura dentro da bateria continuará subindo. Se você carregar a bateria imediatamente depois de chegar em casa do trabalho, a temperatura dentro da bateria continuará subindo. Quando atinge a temperatura crítica, é fácil acender espontaneamente.
● As motocicletas elétricas são facilmente embebidas em água durante fortes chuvas. As baterias de lítio não podem ser usadas após serem embebidas em água. Os veículos elétricos da bateria de chumbo-ácido precisam ser reparados em uma oficina depois de serem embebidos em água.
6. Manutenção diária e uso de baterias e outros
● Evite sobrecarregar e desgaste excessivo da bateria
Sobrecarga:Geralmente, as pilhas de cobrança são usadas para cobrar na China. Quando totalmente carregado, a fonte de alimentação será desconectada automaticamente. Ao carregar com um carregador, a energia será desconectada automaticamente quando totalmente carregada. Além dos carregadores comuns sem função de carga total, quando totalmente carregados, eles continuarão a cobrar com uma pequena corrente, que afetará a vida por um longo tempo;
Dischar demais:Geralmente é recomendável carregar a bateria quando restar 20% de energia. O carregamento de baixa energia por um longo tempo fará com que a bateria seja menor de tensão e não pode ser carregada. Ele precisa ser ativado novamente e pode não ser ativado.
● Evite usá -lo em condições de alta e baixa temperatura.A alta temperatura intensificará a reação química e gerará muito calor. Quando o calor atingir um certo valor crítico, ele fará com que a bateria queime e exploda.
● Evite carregamento rápido, que causará alterações na estrutura interna e na instabilidade. Ao mesmo tempo, a bateria esquenta e afetará a duração da bateria. De acordo com as características de diferentes baterias de lítio, para uma bateria de óxido de manganês 20a de lítio, usando um carregador 5A e um carregador 4A nas mesmas condições de uso, o uso de um carregador 5A reduzirá o ciclo em cerca de 100 vezes.
●Se o veículo elétrico não for usado por um longo tempo, tente carregá -lo uma vez por semana ou cada 15 dias. A bateria de chumbo-ácido consumirá cerca de 0,5% de sua própria energia todos os dias. Ele consumirá mais rápido quando instalado em um carro novo.
As baterias de lítio também consumirão energia. Se a bateria não estiver carregada por um longo tempo, ela estará em um estado de perda de energia e a bateria poderá ser inutilizável.
Uma bateria nova que não foi descompactada precisa ser cobrada uma vez por mais de100 dias.
●Se a bateria tiver sido usada por um longoTempo e baixa eficiência, a bateria de chumbo-ácido pode ser adicionada com eletrólito ou água por profissionais para continuar a ser usado por um período de tempo, mas em circunstâncias normais, recomenda-se substituir diretamente a bateria nova. A bateria de lítio tem baixa eficiência e não pode ser reparada. Recomenda -se substituir diretamente a nova bateria.
●Problema de carregamento: O carregador deve usar um modelo correspondente. 60V não pode carregar baterias de 48V, 60V-ácido de chumbo não pode carregar baterias de lítio de 60v eCarregadores de chumbo-ácido e carregadores de bateria de lítio não podem ser usados de forma intercambiável.
Se o tempo de carregamento for mais longo que o normal, é recomendável desconectar o cabo de carregamento e parar de carregar. Preste atenção se a bateria está deformada ou danificada.
●Vida da bateria = tensão × Ampere da bateria × Velocidade ÷ Power Motor Esta fórmula não é adequada para todos os modelos, especialmente modelos motores de alta potência. Combinado com os dados de uso da maioria dos usuários do sexo feminino, o método é o seguinte:
Bateria de lítio de 48V, 1a = 2,5 km, bateria de lítio de 60V, 1A = 3 km, bateria de lítio de 72V, 1A = 3,5 km, o ácido de chumbo é cerca de 10% menor que a bateria de lítio.
A bateria de 48V pode funcionar 2,5 quilômetros por ampere (48V20A 20 × 2,5 = 50 quilômetros)
A bateria de 60V pode funcionar 3 quilômetros por ampéia (60v20a 20 × 3 = 60 quilômetros)
A bateria de 72V pode funcionar 3,5 quilômetros por ampere (72V20A 20 × 3,5 = 70 quilômetros)
●A capacidade da bateria/a do carregador é igual ao tempo de carregamento, tempo de carregamento = capacidade da bateria/carregador Um número, por exemplo 20a/4a = 5 horas, mas porque a eficiência de carregamento será mais lenta após a cobrança de 80% (o pulso reduzirá a corrente), por isso geralmente é escrito como 5-6 horas ou 6-7 horas (para seguro)
