Оловне батерије и литијумске батерије
1. Оловне батерије
1.1 Шта су оловне батерије?
● Оловна батерија је батерија за складиштење чије су електроде углавном направљенедовестии његовеоксиди, а чији је електролитраствор сумпорне киселине.
● Номинални напон једноћелијске оловне батерије је2.0В, који се може испразнити до 1,5В и напунити до 2,4В.
● У апликацијама,6 једноћелијскиоловно-киселинске батерије се често повезују у серију да би формирале назив12Воловна батерија.
1.2 Структура оловне батерије
● У стању пражњења оловних батерија, главна компонента позитивне електроде је оловни диоксид, а струја тече од позитивне електроде до негативне електроде, а главна компонента негативне електроде је олово.
● У стању напуњености оловних батерија, главне компоненте позитивне и негативне електроде су оловни сулфат, а струја тече од позитивне електроде до негативне електроде.
●Графенске батерије: адитиви који проводе графенсе додају материјалима позитивних и негативних електрода,графен композитни материјали електродасе додају позитивној електроди, играфенски функционални слојевисе додају у проводне слојеве.
1.3 Шта представљају информације на сертификату?
●6-ДЗФ-20:6 значи да постоје6 мрежа, свака мрежа има напон од2V, а напон повезан у серију је 12В, а 20 значи да батерија има капацитет од20АХ.
● Д (електрични), З (електрични), Ф (акумулатор без одржавања са регулацијом вентила).
●ДЗМ:Д (електрични), З (возило са електричним погоном), М (заптивена батерија без одржавања).
●ЕВФ:ЕВ (акумулаторско возило), Ф (акумулатор без одржавања са регулацијом вентила).
1.4 Разлика између контролисаног вентила и затвореног
●Батерија без одржавања са регулацијом вентила:нема потребе за додавањем воде или киселине за одржавање, сама батерија је запечаћена структура,нема цурења киселине или киселе магле, са једносмерном сигурношћуиздувни вентил, када унутрашњи гас пређе одређену вредност, издувни вентил се аутоматски отвара да испусти гас
●Запечаћена оловно-киселинска батерија без одржавања:цела батерија јепотпуно ограђен (редокс реакција батерије циркулише унутар запечаћеног омотача), тако да батерија без одржавања нема преливање "штетног гаса".
2. Литијумске батерије
2.1 Шта су литијумске батерије?
● Литијумске батерије су тип батерија који се користилитијум метал or легура литијумакао материјали позитивних/негативних електрода и користи неводене растворе електролита.(Литијумове соли и органски растварачи)
2.2 Класификација литијумских батерија
●Литијумске батерије се могу грубо поделити у две категорије: литијум-металне батерије и литијум-јонске батерије.Литијум-јонске батерије су супериорније од литијум металних батерија у погледу безбедности, специфичног капацитета, стопе самопражњења и односа перформанси и цене.
● Због сопствених високих технолошких захтева, само компаније у неколико земаља производе ову врсту литијум металних батерија.
2.3 Литијум-јонска батерија
| Материјали позитивних електрода | Номинални напон | Густина енергије | Цицле Лифе | Цост | Безбедност | Цицле Тимес | Нормална радна температура |
| литијум кобалт оксид (ЛЦО) | 3.7В | Средње | Ниско | Високо | Ниско | ≥500 300-500 | Литијум гвожђе фосфат: -20℃~65℃ Тројни литијум: -20℃~45℃Тернарне литијумске батерије су ефикасније од литијум гвожђе фосфата на ниским температурама, али нису отпорне на високе температуре као литијум гвожђе фосфат.Међутим, ово зависи од специфичних услова сваке фабрике батерија. |
| литијум манган оксид (ЛМО) | 3.6В | Ниско | Средње | Ниско | Средње | ≥500 800-1000 | |
| литијум никл оксид (ЛНО) | 3.6В | Високо | Ниско | Високо | Ниско | Нема података | |
| литијум гвожђе фосфат (ЛФП) | 3.2В | Средње | Високо | Ниско | Високо | 1200-1500 | |
| никл кобалт алуминијум (НЦА) | 3.6В | Високо | Средње | Средње | Ниско | ≥500 800-1200 | |
| никл кобалт манган (НЦМ) | 3.6В | Високо | Високо | Средње | Ниско | ≥1000 800-1200 |
●Материјали негативних електрода:Углавном се користи графит.Поред тога, метал литијум, легура литијума, негативна електрода силицијум-угљеник, материјали оксидних негативних електрода, итд. такође се могу користити за негативну електроду
● Поређења ради, литијум гвожђе фосфат је најисплативији материјал за позитивне електроде.
2.4 Класификација облика литијум-јонске батерије
Цилиндрична литијум-јонска батерија
Призматична Ли-јонска батерија
Дугмад литијум-јонска батерија
Литијум-јонска батерија посебног облика
Мека батерија
● Уобичајени облици који се користе за батерије електричних возила:цилиндрични и меки пакет
● Цилиндрична литијумска батерија:
● Предности: зрела технологија, ниска цена, мала појединачна енергија, лака за контролу, добро расипање топлоте
● Недостаци:велики број батерија, релативно велика тежина, нешто нижа густина енергије
● Мекана литијумска батерија:
● Предности: суперпонирани начин производње, тањи, лакши, већа густина енергије, више варијација при формирању батерије
● Недостаци:слабе укупне перформансе батерије (конзистенција), није отпоран на високе температуре, није лако стандардизовати, висок трошак
● Који је облик бољи за литијумске батерије?У ствари, нема апсолутног одговора, углавном зависи од потражње
● Ако желите ниску цену и добре укупне перформансе: цилиндрична литијумска батерија > мекана литијумска батерија
● Ако желите малу величину, лагану, високу густину енергије: мекана литијумска батерија > цилиндрична литијумска батерија
2.5 Структура литијумске батерије
● 18650: 18 мм означава пречник батерије, 65 мм означава висину батерије, 0 означава цилиндрични облик, и тако даље
● Прорачун литијумске батерије 12в20ах: Претпоставите да је номинални напон 18650 батерије 3,7В (4,2в када је потпуно напуњен) и да је капацитет 2000ах (2ах)
● Да бисте добили 12в, потребне су вам 3 батерије 18650 (12/3,7≈3)
● Да бисте добили 20ах, 20/2=10, потребно вам је 10 група батерија, свака са 3 12В.
● 3 у низу су 12В, 10 у паралели су 20ах, односно 12в20ах (потребно је укупно 30 18650 ћелија)
● Приликом пражњења струја тече од негативне електроде до позитивне електроде
● Приликом пуњења струја тече од позитивне електроде до негативне електроде
3. Поређење између литијумске батерије, оловно-киселинске батерије и графенске батерије
| Поређење | Литијум батерије | Оловна батерија | Графенска батерија |
| Цена | Високо | Ниско | Средње |
| Фактор безбедности | Ниско | Високо | Релативно висок |
| Запремина и тежина | Мала величина, мала тежина | Велика величина и велика тежина | Велика запремина, тежа од оловне батерије |
| Трајање батерије | Високо | Нормално | Виша од оловне батерије, нижа од литијумске батерије |
| Животни век | 4 године (тројни литијум: 800-1200 пута литијум гвожђе фосфат: 1200-1500 пута) | 3 године (3-500 пута) | 3 године (>500 пута) |
| Преносивост | Флексибилан и лак за ношење | Не може се наплатити | Не може се наплатити |
| Репаир | Непоправљив | Поправљиво | Поправљиво |
● Не постоји апсолутни одговор који је акумулатор бољи за електрична возила.То углавном зависи од потражње за батеријама.
● У погледу трајања и трајања батерије: литијумска батерија > графен > оловна киселина.
● У погледу цене и фактора сигурности: оловна киселина > графен > литијумска батерија.
● У погледу преносивости: литијумска батерија > оловна киселина = графен.
4. Сертификати у вези са батеријом
● Оловна батерија: Ако оловна батерија прође тестове вибрација, разлике притиска и температуре од 55°Ц, може бити изузета од обичног транспорта терета.Ако не прође три теста, сврстава се у категорију опасних материја 8 (корозивне материје)
● Уобичајени сертификати укључују:
●Сертификација за безбедан транспорт хемијске робе(ваздушни/поморски транспорт);
●МСДС(БЕЗБЕДНОСНИ ЛИСТ);
● Литијумска батерија: класификована као извоз опасних материја класе 9
● Уобичајени сертификати укључују: литијумске батерије су обично УН38.3, УН3480, УН3481 и УН3171, сертификат о пакету опасних материја, извештај о процени услова транспорта терета
●УН38.3извештај о безбедносној инспекцији
●УН3480литијум-јонска батерија
●УН3481литијум-јонска батерија инсталирана у опреми или литијум електронска батерија и опрема упакована заједно (исти орман за опасне материје)
●УН3171возило на батерије или опрема на батерије (батерија смештена у аутомобилу, исти ормар за опасне материје)
5. Проблеми са батеријом
● Оловне батерије се користе дуго времена, а метални прикључци унутар батерије су склони ломљењу, узрокујући кратке спојеве и спонтано сагоревање.Литијумске батерије су истекле, а језгро батерије стари и цури, што лако може изазвати кратке спојеве и високе температуре.
Оловне батерије
Литијум батерије
● Неовлашћена модификација: Корисници неовлашћено мењају коло батерије, што утиче на безбедносне перформансе електричног кола возила.Неправилна модификација доводи до преоптерећења кола возила, преоптерећења, загревања и кратког споја.
Оловне батерије
Литијум батерије
● Квар пуњача.Ако је пуњач дуго остављен у аутомобилу и тресе, лако је изазвати попуштање кондензатора и отпорника у пуњачу, што може лако довести до препуњавања батерије.Узимање погрешног пуњача такође може довести до прекомерног пуњења.
● Електрични бицикли су изложени сунцу.Лети је висока температура и није погодно паркирати електричне бицикле напољу на сунцу.Температура унутар батерије ће наставити да расте.Ако напуните батерију одмах по повратку кући са посла, температура унутар батерије ће наставити да расте.Када достигне критичну температуру, лако се спонтано запали.
● Електрични мотоцикли се лако натапају водом током јаке кише.Литијумске батерије се не могу користити након што су натопљене водом.Електрична возила са оловном батеријом треба да се поправе у радионици након што су натопљена водом.
6. Свакодневно одржавање и коришћење батерија и остало
● Избегавајте прекомерно пуњење и пражњење батерије
Прекомерно пуњење:Генерално, гомиле за пуњење се користе за пуњење у Кини.Када се потпуно напуни, напајање ће се аутоматски искључити.Када се пуни пуњачем, напајање ће се аутоматски искључити када се потпуно напуни.Поред обичних пуњача без функције потпуног искључивања, када су потпуно напуњени, они ће наставити да се пуне малом струјом, што ће утицати на живот дуго времена;
Прекомерно пражњење:Генерално се препоручује да пуните батерију када је преостало 20% снаге.Пуњење са малом снагом дуго времена ће узроковати поднапон батерије и можда се неће напунити.Треба га поново активирати и можда неће бити активиран.
● Избегавајте употребу у условима високих и ниских температура.Висока температура ће интензивирати хемијску реакцију и створити много топлоте.Када топлота достигне одређену критичну вредност, то ће узроковати да батерија изгори и експлодира.
● Избегавајте брзо пуњење, што ће изазвати промене унутрашње структуре и нестабилност.У исто време, батерија ће се загрејати и утицати на век трајања батерије.Према карактеристикама различитих литијумских батерија, за 20А литијум манган оксидну батерију, коришћењем 5А пуњача и 4А пуњача под истим условима употребе, коришћење 5А пуњача ће смањити циклус за око 100 пута.
●Ако се електрично возило не користи дуже време, покушајте да га пуните једном недељно или сваке године 15 дана.Сама оловно-киселинска батерија ће свакодневно трошити око 0,5% сопствене снаге.Брже ће се трошити када се инсталира на нови аутомобил.
Литијумске батерије такође троше енергију.Ако се батерија не пуни дуже време, биће у стању нестанка струје и батерија може бити неупотребљива.
Потпуно нову батерију која није распакована треба једном пунити више од100 дана.
●Ако је батерија дуго коришћенавремена и има ниску ефикасност, оловно-киселинску батерију могу да додају професионалци електролитом или водом да би наставили да се користе током одређеног временског периода, али у нормалним околностима препоручује се да се нова батерија директно замени.Литијумска батерија има малу ефикасност и не може се поправити.Препоручује се директно замена нове батерије.
●Проблем са пуњењем: Пуњач мора да користи одговарајући модел.60В не може пунити батерије од 48В, 60В оловне батерије не могу пунити литијумске батерије од 60В ипуњачи оловне киселине и пуњачи литијумских батерија не могу се користити наизменично.
Ако је време пуњења дуже него обично, препоручује се да искључите кабл за пуњење и зауставите пуњење.Обратите пажњу да ли је батерија деформисана или оштећена.
●Век трајања батерије = напон × ампер батерије × брзина ÷ снага мотора Ова формула није прикладна за све моделе, посебно за моделе мотора велике снаге.У комбинацији са подацима о употреби већине корисница, метода је следећа:
48В литијумска батерија, 1А = 2,5км, 60В литијумска батерија, 1А = 3км, 72В литијумска батерија, 1А = 3,5км, оловно-киселинска је око 10% мања од литијумске батерије.
48В батерија може да ради 2,5 километара по амперу (48В20А 20×2,5=50 километара)
60В батерија може да ради 3 километра по амперу (60В20А 20×3=60 километара)
72В батерија може да ради 3,5 километара по амперу (72В20А 20×3,5=70 километара)
●Капацитет батерије/А пуњача је једнак времену пуњења, време пуњења = капацитет батерије/пуњач Број, на пример 20А/4А = 5 сати, али зато што ће ефикасност пуњења бити спорија након пуњења на 80% (пулс ће смањити струју), па се обично пише као 5-6 сати или 6-7 сати (за осигурање)
