Olovne baterije i litijumske baterije
1. Olovne baterije
1.1 Šta su olovne baterije?
● Olovna baterija je baterija za skladištenje čije su elektrode uglavnom napravljeneolovoand itsoksidi, i čiji je elektrolitrastvor sumporne kiseline.
● Nominalni napon jednoćelijske olovne baterije je2.0V, koji se može isprazniti do 1,5V i napuniti do 2,4V.
● U aplikacijama,6 jednoćelijskiolovno-kiselinske baterije se često spajaju u seriju kako bi formirale naziv12Volovno-kiselinsku bateriju.
1.2 Struktura olovne baterije
● U stanju pražnjenja olovnih baterija, glavna komponenta pozitivne elektrode je olovni dioksid, a struja teče od pozitivne elektrode do negativne elektrode, a glavna komponenta negativne elektrode je olovo.
● U stanju napunjenosti olovnih baterija, glavne komponente pozitivne i negativne elektrode su olovni sulfat, a struja teče od pozitivne elektrode do negativne elektrode.
●Grafenske baterije: aditivi koji provode grafendodaju se materijalima pozitivnih i negativnih elektroda,grafen kompozitni materijali elektrodese dodaju pozitivnoj elektrodi, ifunkcionalni slojevi grafenase dodaju u provodne slojeve.
1.3 Šta predstavljaju podaci na sertifikatu?
●6-DZF-20:6 znači da postoje6 rešetki, svaka mreža ima napon od2V, a serijski spojen napon je 12V, a 20 znači da baterija ima kapacitet od20AH.
● D (električni), Z (električni), F (akumulator bez održavanja sa regulacijom ventila).
●DZM:D (električni), Z (vozilo na električni pogon), M (zapečaćena baterija bez održavanja).
●EVF:EV (akumulatorsko vozilo), F (akumulator bez održavanja sa regulacijom ventila).
1.4 Razlika između kontroliranog ventila i zatvorenog
●Baterija bez održavanja sa regulacijom ventila:nema potrebe za dodavanjem vode ili kiseline za održavanje, sama baterija je zatvorena struktura,nema curenja kiseline ili kisele magle, sa jednosmjernom sigurnošćuizduvni ventil, kada unutrašnji gas pređe određenu vrednost, izduvni ventil se automatski otvara kako bi se ispustio gas
●Zapečaćena olovno-kiselinska baterija bez održavanja:cela baterija jepotpuno ograđen (redoks reakcija baterije cirkuliše unutar zatvorenog omotača), tako da baterija bez održavanja nema prelijevanje "štetnog plina".
2. Litijumske baterije
2.1 Šta su litijumske baterije?
● Litijumske baterije su tip baterija koji se koristilitijum metal or legura litijumakao materijali pozitivnih/negativnih elektroda i koristi nevodene otopine elektrolita.(Litijeve soli i organski rastvarači)
2.2 Klasifikacija litijumskih baterija
●Litijumske baterije se mogu grubo podijeliti u dvije kategorije: litijum-metalne baterije i litijum-jonske baterije.Litijum-jonske baterije su superiornije od litijum metalnih baterija u pogledu bezbednosti, specifičnog kapaciteta, stope samopražnjenja i odnosa performansi i cene.
● Zbog vlastitih visokih tehnoloških zahtjeva, samo kompanije u nekoliko zemalja proizvode ovu vrstu litijum metalnih baterija.
2.3 Litijum-jonska baterija
| Materijali pozitivnih elektroda | Nominalni napon | Gustoća energije | Cycle Life | Troškovi | Sigurnost | Cycle Times | Normalna radna temperatura |
| litijum kobalt oksid (LCO) | 3.7V | Srednje | Nisko | Visoko | Nisko | ≥500 300-500 | Litijum gvožđe fosfat: -20℃~65℃ Ternarni litijum: -20℃~45℃Ternarne litijumske baterije su efikasnije od litijum gvožđe fosfata na niskim temperaturama, ali nisu otporne na visoke temperature kao litijum gvožđe fosfat.Međutim, to zavisi od specifičnih uslova svake fabrike baterija. |
| Litijum mangan oksid (LMO) | 3.6V | Nisko | Srednje | Nisko | Srednje | ≥500 800-1000 | |
| litijum nikl oksid (LNO) | 3.6V | Visoko | Nisko | Visoko | Nisko | Nema podataka | |
| Litijum gvožđe fosfat (LFP) | 3.2V | Srednje | Visoko | Nisko | Visoko | 1200-1500 | |
| nikl kobalt aluminijum (NCA) | 3.6V | Visoko | Srednje | Srednje | Nisko | ≥500 800-1200 | |
| nikl kobalt mangan (NCM) | 3.6V | Visoko | Visoko | Srednje | Nisko | ≥1000 800-1200 |
●Materijali negativnih elektroda:Najviše se koristi grafit.Osim toga, metalni litij, legura litija, negativna elektroda silicij-ugljik, materijali oksidnih negativnih elektroda, itd. također se mogu koristiti za negativnu elektrodu
● Poređenja radi, litijum gvožđe fosfat je najisplativiji materijal za pozitivne elektrode.
2.4 Klasifikacija oblika litijum-jonske baterije
Cilindrična litijum-jonska baterija
Prizmatična Li-ion baterija
Dugmad litijum jonska baterija
Litijum-jonska baterija posebnog oblika
Soft pack baterija
● Uobičajeni oblici koji se koriste za baterije električnih vozila:cilindrična i mekana pakovanja
● Cilindrična litijumska baterija:
● Prednosti: zrela tehnologija, niska cijena, mala pojedinačna energija, laka kontrola, dobro rasipanje topline
● Nedostaci:veliki broj baterija, relativno velika težina, nešto niža gustoća energije
● Mekana litijumska baterija:
● Prednosti: superponirani način proizvodnje, tanji, lakši, veća gustoća energije, više varijacija pri formiranju baterije
● Nedostaci:loša ukupna performansa baterije (konzistencija), nije otporna na visoke temperature, nije lako standardizirati, visoka cijena
● Koji je oblik bolji za litijumske baterije?Zapravo, nema apsolutnog odgovora, on uglavnom zavisi od potražnje
● Ako želite nisku cijenu i dobre ukupne performanse: cilindrična litijumska baterija > mekana litijumska baterija
● Ako želite malu veličinu, laganu, visoku gustinu energije: mekana litijumska baterija > cilindrična litijumska baterija
2.5 Struktura litijumske baterije
● 18650: 18 mm označava prečnik baterije, 65 mm označava visinu baterije, 0 označava cilindrični oblik, i tako dalje
● Proračun litijumske baterije 12v20ah: Pretpostavite da je nominalni napon 18650 baterije 3,7V (4,2v kada je potpuno napunjen) i da je kapacitet 2000ah (2ah)
● Da biste dobili 12v, potrebne su vam 3 baterije 18650 (12/3,7≈3)
● Da biste dobili 20ah, 20/2=10, potrebno vam je 10 grupa baterija, svaka sa 3 12V.
● 3 u nizu su 12V, 10 paralelno su 20ah, odnosno 12v20ah (ukupno je potrebno 30 18650 ćelija)
● Prilikom pražnjenja struja teče od negativne elektrode do pozitivne elektrode
● Prilikom punjenja struja teče od pozitivne elektrode do negativne elektrode
3. Poređenje između litijumske, olovne i grafenske baterije
| Poređenje | Litijumska baterija | Olovna baterija | Grafenska baterija |
| Cijena | Visoko | Nisko | Srednje |
| Faktor sigurnosti | Nisko | Visoko | Relativno visoko |
| Volumen i težina | Mala veličina, mala težina | Velika veličina i velika težina | Velika zapremina, teža od olovne baterije |
| Trajanje baterije | Visoko | Normalno | Viša od olovne baterije, niža od litijumske baterije |
| Životni vijek | 4 godine (ternarni litijum: 800-1200 puta litijum gvožđe fosfat: 1200-1500 puta) | 3 godine (3-500 puta) | 3 godine (>500 puta) |
| Prenosivost | Fleksibilan i lak za nošenje | Ne može se naplatiti | Ne može se naplatiti |
| Repair | Nepopravljiv | Popravljivo | Popravljivo |
● Ne postoji apsolutni odgovor koji je akumulator bolji za električna vozila.To uglavnom zavisi od potražnje za baterijama.
● Što se tiče trajanja i trajanja baterije: litijumska baterija > grafen > olovna kiselina.
● U smislu cijene i faktora sigurnosti: olovna kiselina > grafen > litijumska baterija.
● U pogledu prenosivosti: litijumska baterija > olovna kiselina = grafen.
4. Sertifikati vezani za baterije
● Olovna baterija: Ako olovna baterija prođe testove vibracija, razlike pritiska i temperature od 55°C, može biti izuzeta od običnog transporta tereta.Ako ne prođe tri testa, klasificira se kao opasni teret kategorije 8 (korozivne tvari)
● Uobičajeni certifikati uključuju:
●Certifikacija za siguran transport hemijske robe(zračni/pomorski transport);
●MSDS(SIGURNOSNI LIST);
● Litijumska baterija: klasifikovana kao izvoz opasnih materija klase 9
● Uobičajeni sertifikati uključuju: litijumske baterije su obično UN38.3, UN3480, UN3481 i UN3171, sertifikat o paketu opasnih materija, izveštaj o proceni uslova transporta tereta
●UN38.3izvještaj o sigurnosnoj inspekciji
●UN3480litijum-jonska baterija
●UN3481litijum-jonska baterija ugrađena u opremu ili litijum elektronska baterija i oprema zapakovana zajedno (isti ormar za opasne robe)
●UN3171vozilo na baterije ili oprema na baterije (baterija postavljena u automobil, isti ormar za opasne robe)
5. Problemi sa baterijom
● Olovne baterije se koriste dugo vremena, a metalni priključci unutar baterije su skloni lomljenju, što uzrokuje kratke spojeve i spontano sagorevanje.Litijumske baterije su istekle, a jezgro baterije stari i curi, što lako može uzrokovati kratke spojeve i visoke temperature.
Olovne baterije
Lithium Battery
● Neovlašćena modifikacija: Korisnici neovlašćeno menjaju kolo baterije, što utiče na bezbednosne performanse električnog kola vozila.Nepravilna modifikacija uzrokuje preopterećenje, preopterećenje, grijanje i kratki spoj kola vozila.
Olovne baterije
Lithium Battery
● Kvar punjača.Ako je punjač dugo ostavljen u automobilu i trese, lako je izazvati popuštanje kondenzatora i otpornika u punjaču, što može lako dovesti do prepunjavanja baterije.Uzimanje pogrešnog punjača također može uzrokovati prekomjerno punjenje.
● Električni bicikli su izloženi suncu.Ljeti je visoka temperatura i nije pogodno parkirati električne bicikle vani na suncu.Temperatura unutar baterije će nastaviti da raste.Ako napunite bateriju odmah nakon povratka kući s posla, temperatura unutar baterije će nastaviti rasti.Kada dostigne kritičnu temperaturu, lako se spontano zapali.
● Električni motocikli se lako natapaju vodom tokom jake kiše.Litijumske baterije se ne mogu koristiti nakon što su natopljene vodom.Električna vozila sa olovnom baterijom moraju se popraviti u radionici nakon što su natopljena vodom.
6. Svakodnevno održavanje i korištenje baterija i ostalog
● Izbegavajte prekomerno punjenje i preterano pražnjenje baterije
prekomjerno punjenje:Općenito, gomile za punjenje se koriste za punjenje u Kini.Kada se potpuno napuni, napajanje će se automatski isključiti.Prilikom punjenja punjačem, napajanje će se automatski isključiti kada se potpuno napuni.Pored običnih punjača bez funkcije potpunog isključivanja, kada su potpuno napunjeni, nastavit će se puniti malom strujom, što će dugo utjecati na život;
Prekomjerno pražnjenje:Općenito se preporučuje punjenje baterije kada je preostalo 20% snage.Punjenje sa malom snagom dugo vremena će uzrokovati podnapon baterije i možda se neće napuniti.Treba ga ponovo aktivirati i možda neće biti aktiviran.
● Izbjegavajte korištenje u uvjetima visokih i niskih temperatura.Visoka temperatura će intenzivirati hemijsku reakciju i stvoriti mnogo topline.Kada toplina dostigne određenu kritičnu vrijednost, to će uzrokovati da baterija izgori i eksplodira.
● Izbjegavajte brzo punjenje, što će uzrokovati promjene u unutrašnjoj strukturi i nestabilnost.U isto vrijeme, baterija će se zagrijati i utjecati na vijek trajanja baterije.Prema karakteristikama različitih litijumskih baterija, za 20A litijum mangan oksidnu bateriju, korišćenjem 5A punjača i 4A punjača pod istim uslovima upotrebe, korišćenje 5A punjača će smanjiti ciklus za oko 100 puta.
●Ako se električno vozilo ne koristi duže vrijeme, pokušajte ga puniti jednom sedmično ili svakih 15 dana.Sama olovno-kiselinska baterija će svakodnevno trošiti oko 0,5% vlastite energije.Brže će se trošiti kada se instalira na novi automobil.
Litijumske baterije će takođe trošiti energiju.Ako se baterija ne puni duže vrijeme, bit će u stanju nestanka energije i baterija može biti neupotrebljiva.
Potpuno novu bateriju koja nije raspakovana potrebno je jednom napuniti više od100 dana.
●Ako je baterija dugo korištenavremena i ima nisku efikasnost, olovno-kiselinsku bateriju mogu dodati profesionalci elektrolitom ili vodom kako bi se nastavili koristiti neko vremensko razdoblje, ali u normalnim okolnostima preporučuje se direktna zamjena nove baterije.Litijumska baterija ima nisku efikasnost i ne može se popraviti.Preporučuje se direktna zamjena nove baterije.
●Problem s punjenjem: Punjač mora koristiti odgovarajući model.60V ne može puniti baterije od 48V, 60V olovne baterije ne mogu puniti litijumske baterije od 60V iolovni punjači i punjači litijumskih baterija ne mogu se koristiti naizmenično.
Ako je vrijeme punjenja duže nego inače, preporučuje se da isključite kabel za punjenje i zaustavite punjenje.Obratite pažnju da li je baterija deformisana ili oštećena.
●Vijek trajanja baterije = napon × amper baterije × brzina ÷ snaga motora Ova formula nije prikladna za sve modele, posebno za modele motora velike snage.U kombinaciji s podacima o upotrebi većine korisnica, metoda je sljedeća:
48V litijumska baterija, 1A = 2,5km, 60V litijumska baterija, 1A = 3km, 72V litijumska baterija, 1A = 3,5km, olovno-kiselinska je oko 10% manja od litijumske baterije.
48V baterija može da radi 2,5 kilometara po amperu (48V20A 20×2,5=50 kilometara)
60V baterija može da radi 3 kilometra po amperu (60V20A 20×3=60 kilometara)
72V baterija može raditi 3,5 kilometara po amperu (72V20A 20×3,5=70 kilometara)
●Kapacitet baterije/A punjača jednak je vremenu punjenja, vrijeme punjenja = kapacitet baterije/punjač Broj, na primjer 20A/4A = 5 sati, ali zato što će efikasnost punjenja biti sporija nakon punjenja na 80% (puls će smanjiti struju), pa se obično piše kao 5-6 sati ili 6-7 sati (za osiguranje)
