Baterías de chumbo-ácido e baterías de litio
1. Baterías de chumbo-ácido
1.1 Que son as baterías de chumbo-ácido?
● A batería de chumbo-ácido é unha batería de almacenamento cuxos electrodos están feitos principalmentelevare o seuóxidos, e cuxo electrólito ésolución de ácido sulfúrico.
● A tensión nominal dunha batería de chumbo-ácido unicélula é2,0 V, que se pode descargar a 1,5 V e cargar a 2,4 V.
● Nas aplicacións,6 unicelularesAs baterías de chumbo-ácido adoitan conectarse en serie para formar un nominal12 Vbatería de plomo-ácido.
1.2 Estrutura da batería de chumbo-ácido
● No estado de descarga das baterías de chumbo-ácido, o compoñente principal do electrodo positivo é o dióxido de chumbo, e a corrente flúe do electrodo positivo ao electrodo negativo e o compoñente principal do electrodo negativo é o chumbo.
● No estado de carga das baterías de chumbo-ácido, os compoñentes principais dos electrodos positivos e negativos son o sulfato de chumbo, e a corrente flúe do electrodo positivo ao electrodo negativo.
●Baterías de grafeno: aditivos condutores de grafenoengádense aos materiais dos electrodos positivos e negativos,materiais de electrodos compostos de grafenoengádense ao electrodo positivo ecapas funcionais de grafenoengádense ás capas condutoras.
1.3 Que representa a información do certificado?
●6-DZF-20:6 significa que hai6 cuadrículas, cada rede ten unha tensión de2V, e a tensión conectada en serie é de 12 V, e 20 significa que a batería ten unha capacidade de20 AH.
● D (eléctrica), Z (asistida), F (batería sen mantemento regulada por válvulas).
●DZM:D (eléctrico), Z (vehículo asistido), M (batería selada sen mantemento).
●EVF:EV (vehículo con batería), F (batería sen mantemento regulada por válvulas).
1.4 A diferenza entre válvula controlada e selada
●Batería sen mantemento regulada por válvulas:non é necesario engadir auga ou ácido para o mantemento, a propia batería é unha estrutura selada,sen fugas de ácido ou néboa ácida, cunha seguridade unidireccionalválvula de escape, cando o gas interno supera un determinado valor, a válvula de escape ábrese automaticamente para evacuar o gas
●Batería selada de chumbo-ácido sen mantemento:toda a batería étotalmente pechado (a reacción redox da batería fai circular dentro da carcasa selada), polo que a batería sen mantemento non ten desbordamento de "gas nocivos".
2. Baterías de litio
2.1 Que son as baterías de litio?
● As baterías de litio son un tipo de batería que usametal de litio or aliaxe de litiocomo materiais de electrodos positivos/negativos e utiliza solucións de electrólitos non acuosos.(Sales de litio e disolventes orgánicos)
2.2 Clasificación da batería de litio
●As baterías de litio pódense dividir aproximadamente en dúas categorías: baterías de litio metálico e baterías de iones de litio.As baterías de iones de litio son superiores ás baterías de metal de litio en termos de seguridade, capacidade específica, taxa de autodescarga e relación rendemento-prezo.
● Debido aos seus altos requisitos tecnolóxicos, só as empresas duns poucos países están a producir este tipo de baterías de litio metálico.
2.3 Batería de ión de litio
| Materiais de electrodos positivos | Tensión nominal | Densidade enerxética | Ciclo de Vida | Custo | Seguridade | Tempos de ciclo | Temperatura normal de funcionamento |
| Óxido de cobalto de litio (LCO) | 3,7 V | Medio | Baixo | Alto | Baixo | ≥500 300-500 | Fosfato de ferro de litio: -20 ℃ ~ 65 ℃ Litio ternario: -20 ℃ ~ 45 ℃As baterías ternarias de litio son máis eficientes que o fosfato de ferro de litio a baixas temperaturas, pero non son tan resistentes ás altas temperaturas como o fosfato de ferro de litio.Non obstante, isto depende das condicións específicas de cada fábrica de baterías. |
| Óxido de manganeso de litio (LMO) | 3,6 V | Baixo | Medio | Baixo | Medio | ≥500 800-1000 | |
| Óxido de níquel de litio (LNO) | 3,6 V | Alto | Baixo | Alto | Baixo | Sen datos | |
| Fosfato de ferro de litio (LFP) | 3,2 V | Medio | Alto | Baixo | Alto | 1200-1500 | |
| Aluminio Níquel Cobalto (NCA) | 3,6 V | Alto | Medio | Medio | Baixo | ≥500 800-1200 | |
| Níquel Cobalto Manganeso (NCM) | 3,6 V | Alto | Alto | Medio | Baixo | ≥1000 800-1200 |
●Materiais do electrodo negativo:O grafito úsase principalmente.Ademais, o metal de litio, a aliaxe de litio, o electrodo negativo de silicio-carbono, os materiais de electrodo negativo de óxido, etc. tamén se poden usar para o electrodo negativo.
● En comparación, o fosfato de ferro de litio é o material de electrodo positivo máis rendible.
2.4 Clasificación da forma da batería de iones de litio
Batería cilíndrica de iones de litio
Batería prismática de iones de litio
Batería de iones de litio de botón
Batería de iones de litio de forma especial
Paquete de batería suave
● Formas comúns utilizadas para as baterías de vehículos eléctricos:cilíndrico e soft-pack
● Batería cilíndrica de litio:
● Vantaxes: tecnoloxía madura, baixo custo, pequena enerxía única, fácil de controlar, boa disipación de calor
● Desvantaxes:un gran número de baterías, peso relativamente pesado, densidade de enerxía lixeiramente menor
● Batería de litio soft-pack:
● Vantaxes: método de fabricación superposto, máis fino, máis lixeiro, maior densidade de enerxía, máis variacións ao formar unha batería
● Desvantaxes:baixo rendemento xeral da batería (coherencia), non é resistente a altas temperaturas, non é fácil de estandarizar, custo elevado
● Que forma é mellor para as baterías de litio?De feito, non hai unha resposta absoluta, depende principalmente da demanda
● Se queres un baixo custo e un bo rendemento xeral: batería de litio cilíndrica > batería de litio soft-pack
● Se queres un tamaño pequeno, lixeiro e de alta densidade de enerxía: batería de litio soft-pack > batería de litio cilíndrica
2.5 Estrutura da batería de litio
● 18650: 18 mm indica o diámetro da batería, 65 mm indica a altura da batería, 0 indica unha forma cilíndrica, etcétera
● Cálculo da batería de litio 12v20ah: Supoña que a tensión nominal dunha batería 18650 é de 3,7 V (4,2 V cando está totalmente cargada) e a capacidade é de 2000 Ah (2 Ah)
● Para obter 12 V, necesitas 3 baterías de 18650 (12/3,7≈3)
● Para obter 20ah, 20/2=10, necesitas 10 grupos de baterías, cada unha con 3 de 12V.
● 3 en serie son 12V, 10 en paralelo son 20ah, é dicir, 12v20ah (requírense un total de 30 18650 celas)
● Durante a descarga, a corrente flúe do electrodo negativo ao positivo
● Durante a carga, a corrente flúe do electrodo positivo ao electrodo negativo
3. Comparación entre a batería de litio, a batería de chumbo-ácido e a batería de grafeno
| Comparación | Batería de litio | Batería de plomo-ácido | Batería de grafeno |
| Prezo | Alto | Baixo | Medio |
| Factor de seguridade | Baixo | Alto | Relativamente alto |
| Volume e peso | Tamaño pequeno, peso lixeiro | Tamaño grande e peso pesado | Gran volume, máis pesado que a batería de chumbo-ácido |
| Duración da batería | Alto | Normal | Máis alto que a batería de chumbo-ácido, máis baixo que a batería de litio |
| Esperanza de vida | 4 anos (Litio ternario: 800-1200 veces fosfato de ferro de litio: 1200-1500 veces) | 3 anos (3-500 veces) | 3 anos (>500 veces) |
| Portabilidade | Flexible e fácil de transportar | Non se pode cobrar | Non se pode cobrar |
| Reparación | Non reparable | Reparable | Reparable |
● Non hai unha resposta absoluta sobre que batería é mellor para os vehículos eléctricos.Depende principalmente da demanda de baterías.
● En termos de duración e duración da batería: batería de litio > grafeno > chumbo ácido.
● En termos de prezo e factor de seguridade: chumbo ácido > grafeno > batería de litio.
● En canto á portabilidade: batería de litio > chumbo ácido = grafeno.
4. Certificados relacionados coa batería
● Batería de chumbo-ácido: se a batería de chumbo-ácido supera as probas de vibración, diferenza de presión e temperatura de 55 °C, pode quedar exenta do transporte de carga normal.Se non supera as tres probas, clasifícase como mercadorías perigosas categoría 8 (substancias corrosivas)
● Os certificados comúns inclúen:
●Certificación para o transporte seguro de mercadorías químicas(transporte aéreo/marítimo);
●MSDS(FICHA DE DATOS DE SEGURIDADE);
● Batería de litio: clasificada como exportación de mercadorías perigosas da clase 9
● Os certificados comúns inclúen: as baterías de litio son normalmente UN38.3, UN3480, UN3481 e UN3171, certificado de paquete de mercadorías perigosas, informe de avaliación das condicións de transporte de mercadorías
●UN38.3informe de inspección de seguridade
●UN3480paquete de batería de iones de litio
●UN3481batería de iones de litio instalada en equipos ou baterías electrónicas de litio e equipos empaquetados xuntos (mesmo armario de mercadorías perigosas)
●UN3171vehículo alimentado por batería ou equipo alimentado por batería (batería colocada no coche, o mesmo armario de mercadorías perigosas)
5. Problemas de batería
● As baterías de chumbo-ácido úsanse durante moito tempo e as conexións metálicas do interior da batería son propensas a romperse, provocando curtocircuítos e combustión espontánea.As baterías de litio superan a súa vida útil e o núcleo da batería está envelleciendo e perdendo, o que pode provocar facilmente curtocircuítos e altas temperaturas.
Baterías de plomo-ácido
Batería de litio
● Modificación non autorizada: os usuarios modifican o circuíto da batería sen autorización, o que afecta o rendemento de seguridade do circuíto eléctrico do vehículo.A modificación inadecuada fai que o circuíto do vehículo estea sobrecargado, sobrecargado, quentado e curtocircuito.
Baterías de plomo-ácido
Batería de litio
● Fallo do cargador.Se o cargador se deixa no coche durante moito tempo e treme, é fácil que se solten os capacitores e resistencias do cargador, o que pode levar facilmente a sobrecarga da batería.Tomar o cargador incorrecto tamén pode provocar unha sobrecarga.
● As bicicletas eléctricas están expostas ao sol.No verán, a temperatura é alta e non é axeitado para aparcar bicicletas eléctricas ao sol.A temperatura dentro da batería seguirá aumentando.Se cargas a batería inmediatamente despois de chegar a casa despois de saír do traballo, a temperatura dentro da batería seguirá subindo.Cando alcanza a temperatura crítica, é fácil acenderse espontaneamente.
● As motocicletas eléctricas móllanse facilmente na auga durante as fortes choivas.As baterías de litio non se poden usar despois de estar empapadas en auga.Os vehículos eléctricos con baterías de chumbo-ácido deben ser reparados nun taller de reparación despois de ser empapados en auga.
6. Mantemento diario e uso de pilas e outras
● Evite sobrecargar e sobrecargar a batería
Sobrecarga:Xeralmente, as pilas de carga úsanse para cargar en China.Cando estea completamente cargado, a fonte de alimentación desconectarase automaticamente.Ao cargar cun cargador, a alimentación desconectarase automaticamente cando estea completamente cargada.Ademais dos cargadores comúns sen función de apagado de carga completa, cando estean completamente cargados, seguirán cargándose cunha pequena corrente, o que afectará a vida útil durante moito tempo;
Sobredescarga:En xeral, recoméndase cargar a batería cando quede un 20% de enerxía.A carga con baixa potencia durante moito tempo fará que a batería estea baixo tensión e é posible que non se cargue.Debe activarse de novo e é posible que non estea activado.
● Evite usalo en condicións de alta e baixa temperatura.A alta temperatura intensificará a reacción química e xerará moita calor.Cando a calor alcanza un determinado valor crítico, fará que a batería se queime e explote.
● Evite a carga rápida, o que provocará cambios na estrutura interna e inestabilidade.Ao mesmo tempo, a batería quentarase e afectará a duración da batería.Segundo as características das diferentes baterías de litio, para unha batería de óxido de manganeso de litio de 20 A, empregando un cargador de 5 A e un cargador de 4 A nas mesmas condicións de uso, usar un cargador de 5 A reducirá o ciclo unhas 100 veces.
●Se o vehículo eléctrico non se utiliza durante moito tempo, intente cargalo unha vez á semana ou cada vez 15 días.A propia batería de chumbo-ácido consumirá aproximadamente o 0,5% da súa propia enerxía todos os días.Consumirá máis rápido cando se instale nun coche novo.
As baterías de litio tamén consumirán enerxía.Se a batería non se carga durante moito tempo, estará en estado de perda de enerxía e é posible que non se poida utilizar.
Unha batería nova que non foi desembalada debe cargarse unha vez durante máis de100 días.
●Se a batería se usou durante moito tempotempo e ten unha eficiencia baixa, a batería de chumbo-ácido pódese engadir con electrólito ou auga por profesionais para seguir utilizándose durante un período de tempo, pero en circunstancias normais, recoméndase substituír a nova batería directamente.A batería de litio ten unha eficiencia baixa e non se pode reparar.Recoméndase substituír a nova batería directamente.
●Problema de carga: O cargador debe utilizar un modelo que coincida.60V non pode cargar baterías de 48V, 60V chumbo-ácido non pode cargar baterías de 60V de litio eos cargadores de chumbo-ácido e os cargadores de baterías de litio non se poden usar indistintamente.
Se o tempo de carga é máis longo do habitual, recoméndase desconectar o cable de carga e deter a carga.Preste atención a se a batería está deformada ou danada.
●Duración da batería = voltaxe × amperio da batería × velocidade ÷ potencia do motor Esta fórmula non é adecuada para todos os modelos, especialmente para os modelos de motores de alta potencia.Combinado cos datos de uso da maioría das usuarias femininas, o método é o seguinte:
Batería de litio de 48 V, 1 A = 2,5 km, batería de litio de 60 V, 1 A = 3 km, batería de litio de 72 V, 1 A = 3,5 km, o chumbo-ácido é aproximadamente un 10% menos que a batería de litio.
A batería de 48V pode funcionar a 2,5 quilómetros por amperio (48V20A 20×2,5=50 quilómetros)
A batería de 60 V pode funcionar 3 quilómetros por amperio (60 V20 A 20 × 3 = 60 quilómetros)
A batería de 72 V pode funcionar a 3,5 quilómetros por amperio (72 V20 A 20 × 3,5 = 70 quilómetros)
●A capacidade da batería/a do cargador é igual ao tempo de carga, tempo de carga = capacidade da batería/cargador Un número, por exemplo 20A/4A = 5 horas, pero porque a eficiencia de carga será máis lenta despois da carga ata o 80 % (o pulso reducirá a corrente), polo que adoita escribirse como 5-6 horas ou 6-7 horas (para o seguro)
