Loodzuurbatterijen en lithiumbatterijen
1. Loodzuurbatterijen
1.1 Wat zijn loodzuurbatterijen?
● Loodzuuraccu is een accu waarvan de elektroden hoofdzakelijk zijn gemaaktleidingen zijnoxiden, en waarvan de elektrolyt iszwavelzuur oplossing.
● De nominale spanning van een eencellige loodzuuraccu bedraagt2,0 V, die kan worden ontladen tot 1,5 V en kan worden opgeladen tot 2,4 V.
● In toepassingen,6 eencelligeLoodzuurbatterijen worden vaak in serie geschakeld om een nominale batterij te vormen12Vlood zuur batterij.
1.2 Structuur van de loodzuuraccu
● In de ontladingstoestand van loodzuuraccu's is het hoofdbestanddeel van de positieve elektrode looddioxide, en vloeit de stroom van de positieve elektrode naar de negatieve elektrode, en het hoofdbestanddeel van de negatieve elektrode is lood.
● In de laadtoestand van loodzuuraccu's zijn de belangrijkste componenten van de positieve en negatieve elektroden loodsulfaat en vloeit de stroom van de positieve elektrode naar de negatieve elektrode.
●Grafeen batterijen: grafeen geleidende additievenworden toegevoegd aan de positieve en negatieve elektrodematerialen,grafeen composietelektrodematerialenworden toegevoegd aan de positieve elektrode, engrafeen functionele lagenworden toegevoegd aan de geleidende lagen.
1.3 Wat vertegenwoordigen de gegevens op het certificaat?
●6-DZF-20:6 betekent dat die er zijn6 roosters, elk rooster heeft een spanning van2V, en de in serie geschakelde spanning is 12V, en 20 betekent dat de batterij een capaciteit heeft van20AH.
● D (elektrisch), Z (bekrachtigd), F (klepgeregelde onderhoudsvrije accu).
●DZM:D (elektrisch), Z (motorondersteund voertuig), M (afgedichte onderhoudsvrije accu).
●EVF:EV (accuvoertuig), F (klepgeregelde onderhoudsvrije accu).
1.4 Het verschil tussen klepgestuurd en afgedicht
●Klepgeregelde onderhoudsvrije accu:het is niet nodig om water of zuur toe te voegen voor onderhoud, de batterij zelf is een afgesloten structuur,geen zuurlekkage of zuurmist, met eenrichtingsveiligheiduitlaatklepWanneer het interne gas een bepaalde waarde overschrijdt, gaat de uitlaatklep automatisch open om het gas af te voeren
●Verzegelde onderhoudsvrije loodzuuraccu:de hele batterij isvolledig afgesloten (de redoxreactie van de batterij circuleert in de afgesloten schaal), zodat de onderhoudsvrije accu geen overloop van "schadelijk gas" heeft
2. Lithiumbatterijen
2.1 Wat zijn lithiumbatterijen?
● Lithiumbatterijen zijn een type batterij dat gebruik maakt vanlithium metaal or lithiumlegeringals positieve/negatieve elektrodematerialen en maakt gebruik van niet-waterige elektrolytoplossingen.(Lithiumzouten en organische oplosmiddelen)
2.2 Classificatie van lithiumbatterijen
●Lithiumbatterijen kunnen grofweg in twee categorieën worden verdeeld: lithium-metaalbatterijen en lithium-ionbatterijen.Lithium-ionbatterijen zijn superieur aan lithium-metaalbatterijen wat betreft veiligheid, specifieke capaciteit, zelfontladingssnelheid en prestatie-prijsverhouding.
● Vanwege de eigen hoge technologische vereisten produceren slechts bedrijven in een paar landen dit type lithium-metaalbatterij.
2.3 Lithium-ionbatterij
| Positieve elektrodematerialen | Nominale spanning | Energiedichtheid | Cyclus leven | Kosten | Beveiliging | Cyclustijden | Normale bedrijfstemperatuur |
| Lithiumkobaltoxide (LCO) | 3,7V | Medium | Laag | Hoog | Laag | ≥500 300-500 | Lithium-ijzerfosfaat: -20℃~65℃ Ternair lithium: -20℃~45℃Ternaire lithiumbatterijen zijn efficiënter dan lithiumijzerfosfaat bij lage temperaturen, maar zijn niet zo bestand tegen hoge temperaturen als lithiumijzerfosfaat.Dit is echter afhankelijk van de specifieke omstandigheden van elke accufabriek. |
| Lithiummangaanoxide (LMO) | 3,6V | Laag | Medium | Laag | Medium | ≥500 800-1000 | |
| Lithium-nikkeloxide (LNO) | 3,6V | Hoog | Laag | Hoog | Laag | Geen gegevens | |
| Lithium-ijzerfosfaat (LFP) | 3,2V | Medium | Hoog | Laag | Hoog | 1200-1500 | |
| Nikkel-kobalt-aluminium (NCA) | 3,6V | Hoog | Medium | Medium | Laag | ≥500 800-1200 | |
| Nikkel-kobalt-mangaan (NCM) | 3,6V | Hoog | Hoog | Medium | Laag | ≥1000 800-1200 |
●Materialen voor negatieve elektrodes:Grafiet wordt meestal gebruikt.Bovendien kunnen lithiummetaal, lithiumlegering, silicium-koolstof negatieve elektrode, oxide negatieve elektrodematerialen, enz. ook worden gebruikt voor negatieve elektrode
● Ter vergelijking: lithiumijzerfosfaat is het meest kosteneffectieve positieve elektrodemateriaal.
2.4 Vormclassificatie van lithium-ionbatterijen
Cilindrische lithium-ionbatterij
Prismatische Li-ionbatterij
Knoopcel lithium-ionbatterij
Speciaal gevormde lithium-ionbatterij
Softpack-batterij
● Veelgebruikte vormen voor accu's van elektrische voertuigen:cilindrisch en zacht verpakt
● Cilindrische lithiumbatterij:
● Voordelen: volwassen technologie, lage kosten, kleine enkele energie, eenvoudig te bedienen, goede warmteafvoer
● Nadelen:een groot aantal accupakketten, relatief zwaar gewicht, iets lagere energiedichtheid
● Soft-pack lithiumbatterij:
● Voordelen: gesuperponeerde productiemethode, dunner, lichter, hogere energiedichtheid, meer variaties bij het vormen van een batterijpakket
● Nadelen:slechte algehele prestaties van het batterijpakket (consistentie), niet bestand tegen hoge temperaturen, niet gemakkelijk te standaardiseren, hoge kosten
● Welke vorm is beter voor lithiumbatterijen?In feite is er geen absoluut antwoord, het hangt vooral af van de vraag
● Als u lage kosten en goede algehele prestaties wilt: cilindrische lithiumbatterij > soft-pack lithiumbatterij
● Als u een klein formaat, lichte en hoge energiedichtheid wilt: lithiumbatterij met zachte behuizing > cilindrische lithiumbatterij
2.5 Structuur van de lithiumbatterij
● 18650: 18 mm geeft de diameter van de batterij aan, 65 mm geeft de hoogte van de batterij aan, 0 geeft een cilindrische vorm aan, enzovoort
● Berekening van een 12v20ah lithiumbatterij: neem aan dat de nominale spanning van een 18650-batterij 3,7 V is (4,2 V wanneer deze volledig is opgeladen) en de capaciteit 2000 Ah (2 Ah) is.
● Om 12V te krijgen, hebt u 3 18650-batterijen nodig (12/3,7≈3)
● Om 20ah, 20/2=10, te krijgen, heb je 10 groepen batterijen nodig, elk met 3 12V.
● 3 in serie is 12V, 10 parallel is 20ah, dat wil zeggen 12v20ah (er zijn in totaal 30 18650-cellen vereist)
● Bij het ontladen vloeit de stroom van de negatieve elektrode naar de positieve elektrode
● Tijdens het opladen vloeit de stroom van de positieve elektrode naar de negatieve elektrode
3. Vergelijking tussen lithiumbatterij, loodzuurbatterij en grafeenbatterij
| Vergelijking | Lithium batterij | Lood zuur batterij | Grafeen batterij |
| Prijs | Hoog | Laag | Medium |
| Veiligheidsfactor | Laag | Hoog | Relatief hoog |
| Volume en gewicht | Klein formaat, licht van gewicht | Groot formaat en zwaar gewicht | Groot volume, zwaarder dan loodzuuraccu |
| Batterijduur | Hoog | Normaal | Hoger dan loodzuuraccu, lager dan lithiumbatterij |
| Levensduur | 4 jaar (ternair lithium: 800-1200 keer lithiumijzerfosfaat: 1200-1500 keer) | 3 jaar (3-500 keer) | 3 jaar (>500 keer) |
| Draagbaarheid | Flexibel en gemakkelijk mee te nemen | Kan niet in rekening worden gebracht | Kan niet in rekening worden gebracht |
| Reparatie | Niet te repareren | Herstelbaar | Herstelbaar |
● Er bestaat geen absoluut antwoord op de vraag welke batterij beter is voor elektrische voertuigen.Het hangt vooral af van de vraag naar batterijen.
● In termen van levensduur van de batterij: lithiumbatterij > grafeen > loodzuur.
● Qua prijs en veiligheidsfactor: loodzuur > grafeen > lithiumbatterij.
● In termen van draagbaarheid: lithiumbatterij > loodzuur = grafeen.
4. Batterijgerelateerde certificaten
● Loodzuuraccu: Als de loodzuuraccu de trillings-, drukverschil- en temperatuurtests van 55°C doorstaat, kan deze worden vrijgesteld van gewoon vrachtvervoer.Als het de drie tests niet doorstaat, wordt het geclassificeerd als gevaarlijke goederen categorie 8 (bijtende stoffen)
● Veel voorkomende certificaten zijn onder meer:
●Certificering voor veilig transport van chemische goederen(lucht-/zeevervoer);
●MSDS(VEILIGHEIDSINFORMATIEBLAD);
● Lithiumbatterij: geclassificeerd als Klasse 9 export van gevaarlijke goederen
● Gemeenschappelijke certificaten zijn onder meer: lithiumbatterijen zijn gewoonlijk UN38.3, UN3480, UN3481 en UN3171, certificaat voor pakketten met gevaarlijke goederen, beoordelingsrapport voor vrachtvervoersomstandigheden
●UN38.3veiligheidsinspectierapport
●UN3480lithium-ion batterijpakket
●UN3481Lithium-ionbatterij geïnstalleerd in apparatuur of elektronische lithiumbatterij en apparatuur samen verpakt (dezelfde kast voor gevaarlijke goederen)
●UN3171voertuig op batterijen of apparatuur op batterijen (batterij in de auto geplaatst, dezelfde kast voor gevaarlijke goederen)
5. Batterijproblemen
● Loodzuuraccu's worden lange tijd gebruikt en de metalen verbindingen in de accu zijn gevoelig voor breuk, waardoor kortsluiting en zelfontbranding ontstaan.Lithiumbatterijen hebben hun levensduur bereikt en de batterijkern is aan het verouderen en gaat lekken, wat gemakkelijk kortsluiting en hoge temperaturen kan veroorzaken.
Loodzuur batterijen
Lithium batterij
● Ongeautoriseerde wijziging: gebruikers wijzigen het batterijcircuit zonder toestemming, wat de veiligheidsprestaties van het elektrische circuit van het voertuig beïnvloedt.Onjuiste aanpassingen zorgen ervoor dat het voertuigcircuit overbelast, overbelast, verwarmd en kortgesloten raakt.
Loodzuur batterijen
Lithium batterij
● Laderstoring.Als de lader lange tijd in de auto blijft liggen en schudt, kunnen de condensatoren en weerstanden in de lader gemakkelijk loskomen, wat gemakkelijk kan leiden tot overladen van de accu.Het gebruik van de verkeerde oplader kan ook tot overladen leiden.
● Elektrische fietsen worden blootgesteld aan de zon.In de zomer is de temperatuur hoog en is het niet geschikt om elektrische fietsen buiten in de zon te stallen.De temperatuur in de batterij zal blijven stijgen.Als u de batterij onmiddellijk oplaadt nadat u thuiskomt van uw werk, zal de temperatuur in de batterij blijven stijgen.Wanneer het de kritische temperatuur bereikt, kan het gemakkelijk spontaan ontbranden.
● Elektrische motorfietsen raken bij hevige regen gemakkelijk onder water.Lithiumbatterijen kunnen niet worden gebruikt nadat ze in water zijn gedompeld.Elektrische voertuigen met loodzuuraccu's moeten in een reparatiewerkplaats worden gerepareerd nadat ze in water zijn gedrenkt.
6. Dagelijks onderhoud en gebruik van batterijen en andere
● Vermijd overladen en ontladen van de batterij
Overladen:Over het algemeen worden in China laadpalen gebruikt voor het opladen.Wanneer de batterij volledig is opgeladen, wordt de voeding automatisch uitgeschakeld.Bij het opladen met een oplader wordt de stroom automatisch uitgeschakeld wanneer deze volledig is opgeladen.Naast gewone opladers zonder uitschakelfunctie voor volledig opladen, zullen ze, wanneer ze volledig zijn opgeladen, blijven opladen met een kleine stroomsterkte, wat de levensduur lange tijd zal beïnvloeden;
Overmatig ontladen:Het wordt over het algemeen aanbevolen om de batterij op te laden als er nog 20% vermogen over is.Bij langdurig opladen met een laag vermogen zal de accu onder spanning komen te staan, waardoor deze mogelijk niet wordt opgeladen.Het moet opnieuw worden geactiveerd en het is mogelijk dat het niet wordt geactiveerd.
● Vermijd gebruik bij hoge en lage temperaturen.Hoge temperaturen zullen de chemische reactie intensiveren en veel warmte genereren.Wanneer de hitte een bepaalde kritische waarde bereikt, zal de batterij verbranden en exploderen.
● Vermijd snel opladen, wat veranderingen in de interne structuur en instabiliteit zal veroorzaken.Tegelijkertijd wordt de batterij warm, wat de levensduur van de batterij beïnvloedt.Volgens de kenmerken van verschillende lithiumbatterijen, voor een 20A lithiummangaanoxidebatterij, zal het gebruik van een 5A-oplader en een 4A-oplader onder dezelfde gebruiksomstandigheden, het gebruik van een 5A-oplader de cyclus met ongeveer 100 keer verkorten.
●Als het elektrische voertuig langere tijd niet wordt gebruikt, probeer het dan één keer per week of elke keer op te laden 15 dagen.De loodzuuraccu zelf verbruikt elke dag ongeveer 0,5% van zijn eigen energie.Het verbruikt sneller als het op een nieuwe auto wordt geïnstalleerd.
Lithiumbatterijen verbruiken ook stroom.Als de batterij langere tijd niet wordt opgeladen, raakt deze in een staat van stroomverlies en is de batterij mogelijk onbruikbaar.
Een gloednieuwe batterij die niet is uitgepakt, moet één keer langer dan 1 keer worden opgeladen100 dagen.
●Als de batterij lange tijd is gebruikttijd en heeft een laag rendement, kan de loodzuuraccu door professionals worden toegevoegd met elektrolyt of water om deze gedurende een bepaalde periode te blijven gebruiken, maar onder normale omstandigheden wordt aanbevolen om de nieuwe accu direct te vervangen.De lithiumbatterij heeft een laag rendement en kan niet worden gerepareerd.Het wordt aanbevolen om de nieuwe batterij direct te vervangen.
●Oplaadprobleem: De oplader moet een passend model gebruiken.60V kan geen 48V-batterijen opladen, 60V loodzuur kan geen 60V-lithiumbatterijen opladen, enloodzuurladers en lithiumbatterijladers kunnen niet door elkaar worden gebruikt.
Als de oplaadtijd langer is dan normaal, wordt aanbevolen om de laadkabel los te koppelen en te stoppen met opladen.Let erop of de batterij vervormd of beschadigd is.
●Levensduur van de batterij = spanning × ampère van de batterij × snelheid ÷ motorvermogen Deze formule is niet geschikt voor alle modellen, vooral niet voor modellen met krachtige motoren.Gecombineerd met de gebruiksgegevens van de meeste vrouwelijke gebruikers is de werkwijze als volgt:
48V lithiumbatterij, 1A = 2,5 km, 60V lithiumbatterij, 1A = 3 km, 72V lithiumbatterij, 1A = 3,5 km, loodzuur is ongeveer 10% minder dan lithiumbatterij.
48V accu kan 2,5 kilometer per ampère rijden (48V20A 20×2,5=50 kilometer)
60V batterij kan 3 kilometer per ampère rijden (60V20A 20×3=60 kilometer)
72V accu kan 3,5 kilometer per ampère rijden (72V20A 20×3,5=70 kilometer)
●De capaciteit van de accu/de A van de lader is gelijk aan de laadtijd, oplaadtijd = batterijcapaciteit/lader Een getal, bijvoorbeeld 20A/4A = 5 uur, maar omdat de laadefficiëntie langzamer zal zijn na opladen tot 80% (puls zal de stroom verminderen), wordt dit meestal geschreven als 5-6 uur of 6-7 uur (voor verzekering)
