Batterie al piombo e batterie al litio
1. Batterie al piombo
1.1 Cosa sono le batterie al piombo?
● La batteria al piombo è un accumulatore i cui elettrodi sono costituiti principalmente daGuidae il suoossidie di chi è l'elettrolitasoluzione di acido solforico.
● La tensione nominale di una batteria al piombo-acido a cella singola è2,0 V, che può essere scaricato a 1,5 V e caricato a 2,4 V.
● Nelle applicazioni,6 monocellularile batterie al piombo sono spesso collegate in serie per formare un valore nominale12Vbatteria al piombo.
1.2 Struttura della batteria al piombo
● Nello stato di scarica delle batterie al piombo-acido, il componente principale dell'elettrodo positivo è il biossido di piombo e la corrente scorre dall'elettrodo positivo all'elettrodo negativo e il componente principale dell'elettrodo negativo è il piombo.
● Nello stato di carica delle batterie al piombo-acido, i componenti principali degli elettrodi positivo e negativo sono solfato di piombo e la corrente scorre dall'elettrodo positivo all'elettrodo negativo.
●batterie al grafene: additivi conduttivi di grafenevengono aggiunti ai materiali degli elettrodi positivi e negativi,materiali per elettrodi compositi in grafenevengono aggiunti all'elettrodo positivo estrati funzionali di grafenevengono aggiunti agli strati conduttivi.
1.3 Cosa rappresentano le informazioni sul certificato?
●6-DZF-20:6 significa che ci sono6 griglie, ciascuna rete ha una tensione di2Ve la tensione collegata in serie è 12 V e 20 significa che la batteria ha una capacità di20AH.
● D (elettrica), Z (servo-assistita), F (batteria senza manutenzione, regolata da valvola).
●DZM:D (elettrico), Z (veicolo servoassistito), M (batteria sigillata senza manutenzione).
●EVF:EV (veicolo a batteria), F (batteria esente da manutenzione regolata da valvola).
1.4 La differenza tra valvola controllata e sigillata
●Batteria esente da manutenzione regolata da valvola:non è necessario aggiungere acqua o acido per la manutenzione, la batteria stessa è una struttura sigillata,nessuna perdita di acido o nebbia acida, con sicurezza unidirezionalevalvola di scarico, quando il gas interno supera un certo valore, la valvola di scarico si apre automaticamente per scaricare il gas
●Batteria al piombo sigillata esente da manutenzione:l'intera batteria lo ècompletamente chiuso (la reazione redox della batteria circola all'interno del guscio sigillato), quindi la batteria esente da manutenzione non presenta traboccamenti di "gas nocivi".
2. Batterie al litio
2.1 Cosa sono le batterie al litio?
● Le batterie al litio sono un tipo di batteria che utilizzalitio metallico or lega di litiocome materiali per elettrodi positivi/negativi e utilizza soluzioni elettrolitiche non acquose.(Sali di litio e solventi organici)
2.2 Classificazione delle batterie al litio
●Le batterie al litio possono essere grossomodo divise in due categorie: batterie al litio metallico e batterie agli ioni di litio.Le batterie agli ioni di litio sono superiori alle batterie al litio metallico in termini di sicurezza, capacità specifica, velocità di autoscarica e rapporto prestazioni-prezzo.
● A causa degli elevati requisiti tecnologici, solo le aziende di alcuni paesi producono questo tipo di batteria al litio metallico.
2.3 Batteria agli ioni di litio
| Materiali dell'elettrodo positivo | Voltaggio nominale | Densita 'energia | Ciclo di vita | Costo | Sicurezza | Tempi di ciclo | Temperatura operativa normale |
| Ossido di litio cobalto (LCO) | 3,7 V | medio | Basso | Alto | Basso | ≥500 300-500 | Fosfato di litio ferro: -20℃~65℃ Litio ternario: -20℃~45℃Le batterie al litio ternarie sono più efficienti del litio ferro fosfato alle basse temperature, ma non sono resistenti alle alte temperature come il litio ferro fosfato.Tuttavia, ciò dipende dalle condizioni specifiche di ciascun produttore di batterie. |
| Ossido di litio manganese (LMO) | 3,6 V | Basso | medio | Basso | medio | ≥500 800-1000 | |
| Ossido di litio e nichel (LNO) | 3,6 V | Alto | Basso | Alto | Basso | Nessun dato | |
| Litio Ferro Fosfato (LFP) | 3,2 V | medio | Alto | Basso | Alto | 1200-1500 | |
| Alluminio Nichel Cobalto (NCA) | 3,6 V | Alto | medio | medio | Basso | ≥500 800-1200 | |
| Nichel Cobalto Manganese (NCM) | 3,6 V | Alto | Alto | medio | Basso | ≥1000 800-1200 |
●Materiali dell'elettrodo negativo:Viene utilizzata principalmente la grafite.Inoltre, per l'elettrodo negativo è possibile utilizzare anche litio metallico, lega di litio, elettrodo negativo silicio-carbonio, materiali per elettrodi negativi a base di ossido, ecc.
● In confronto, il litio ferro fosfato è il materiale per elettrodi positivi più conveniente.
2.4 Classificazione della forma della batteria agli ioni di litio
Batteria cilindrica agli ioni di litio
Batteria prismatica agli ioni di litio
Batteria a bottone agli ioni di litio
Batteria agli ioni di litio dalla forma speciale
Batteria morbida
● Forme comuni utilizzate per le batterie dei veicoli elettrici:cilindrico e morbido
● Batteria al litio cilindrica:
● Vantaggi: tecnologia matura, basso costo, piccola energia singola, facile da controllare, buona dissipazione del calore
● Svantaggi:un gran numero di pacchi batteria, peso relativamente elevato, densità energetica leggermente inferiore
● Batteria al litio soft-pack:
● Vantaggi: metodo di produzione sovrapposto, più sottile, più leggero, maggiore densità di energia, più variazioni nella formazione di un pacco batteria
● Svantaggi:scarse prestazioni complessive del pacco batteria (coerenza), non resistente alle alte temperature, non facile da standardizzare, costo elevato
● Quale forma è migliore per le batterie al litio?In realtà non esiste una risposta assoluta, dipende principalmente dalla domanda
● Se si desidera un costo contenuto e buone prestazioni generali: batteria al litio cilindrica > batteria al litio soft-pack
● Se desideri dimensioni ridotte, leggerezza e alta densità di energia: batteria al litio soft-pack > batteria al litio cilindrica
2.5 Struttura della batteria al litio
● 18650: 18mm indica il diametro della batteria, 65mm indica l'altezza della batteria, 0 indica una forma cilindrica, e così via
● Calcolo della batteria al litio 12v20ah: supponiamo che la tensione nominale di una batteria 18650 sia 3,7 V (4,2 V quando è completamente carica) e che la capacità sia 2000 Ah (2 Ah)
● Per ottenere 12 V, sono necessarie 3 batterie 18650 (12/3,7≈3)
● Per ottenere 20 Ah, 20/2=10, sono necessari 10 gruppi di batterie, ciascuno con 3 12 V.
● 3 in serie sono 12 V, 10 in parallelo sono 20 Ah, ovvero 12 V 20 Ah (sono necessarie 30 celle 18650 in totale)
● Durante la scarica la corrente scorre dall'elettrodo negativo all'elettrodo positivo
● Durante la carica la corrente scorre dall'elettrodo positivo all'elettrodo negativo
3. Confronto tra batteria al litio, batteria al piombo e batteria al grafene
| Confronto | Batteria al litio | Batteria al piombo | Batteria al grafene |
| Prezzo | Alto | Basso | medio |
| Fattore sicurezza | Basso | Alto | Relativamente alto |
| Volume e peso | Piccole dimensioni, leggero | Grandi dimensioni e peso elevato | Grande volume, più pesante della batteria al piombo |
| Durata della batteria | Alto | Normale | Superiore alla batteria al piombo, inferiore alla batteria al litio |
| Durata | 4 anni (Litio ternario: 800-1200 volte fosfato di ferro e litio: 1200-1500 volte) | 3 anni (3-500 volte) | 3 anni (>500 volte) |
| Portabilità | Flessibile e facile da trasportare | Non può essere addebitato | Non può essere addebitato |
| Riparazione | Non riparabile | Riparabile | Riparabile |
● Non esiste una risposta assoluta su quale sia la batteria migliore per i veicoli elettrici.Dipende principalmente dalla domanda di batterie.
● In termini di durata e durata della batteria: batteria al litio > grafene > piombo acido.
● In termini di prezzo e fattore di sicurezza: piombo acido > grafene > batteria al litio.
● In termini di portabilità: batteria al litio > piombo acido = grafene.
4. Certificati relativi alla batteria
● Batteria al piombo: se la batteria al piombo supera i test di vibrazione, differenza di pressione e temperatura a 55°C, può essere esentata dal trasporto merci ordinario.Se non supera i tre test viene classificato come merce pericolosa categoria 8 (sostanze corrosive)
● I certificati comuni includono:
●Certificazione per il trasporto sicuro di merci chimiche(trasporto aereo/marittimo);
●Scheda di sicurezza(SCHEDA DI SICUREZZA);
● Batteria al litio: classificata come merce pericolosa di Classe 9 da esportazione
● I certificati comuni includono: le batterie al litio sono comunemente UN38.3, UN3480, UN3481 e UN3171, certificato del pacchetto di merci pericolose, rapporto di valutazione delle condizioni di trasporto merci
●ONU38.3rapporto di ispezione di sicurezza
●UN3480pacco batteria agli ioni di litio
●UN3481batteria agli ioni di litio installata nell'apparecchiatura o batteria elettronica al litio e apparecchiatura imballate insieme (stesso armadio per merci pericolose)
●UN3171veicolo alimentato a batteria o attrezzatura alimentata a batteria (batteria posizionata nell'auto, stesso armadio per merci pericolose)
5. Problemi relativi alla batteria
● Le batterie al piombo vengono utilizzate per un lungo periodo e i collegamenti metallici all'interno della batteria sono soggetti a rotture, causando cortocircuiti e combustione spontanea.Le batterie al litio hanno superato la durata utile e il nucleo della batteria è invecchiato e presenta perdite, il che può facilmente causare cortocircuiti e temperature elevate.
Batterie al piombo
Batteria al litio
● Modifiche non autorizzate: gli utenti modificano il circuito della batteria senza autorizzazione, il che influisce sulle prestazioni di sicurezza del circuito elettrico del veicolo.Una modifica impropria provoca il sovraccarico, il sovraccarico, il riscaldamento e il cortocircuito del circuito del veicolo.
Batterie al piombo
Batteria al litio
● Guasto del caricabatterie.Se il caricabatterie viene lasciato a lungo nell'auto e vibra, è facile che i condensatori e i resistori del caricabatterie si allentino, il che può facilmente portare al sovraccarico della batteria.Anche prendere il caricabatterie sbagliato può causare un sovraccarico.
● Le biciclette elettriche sono esposte al sole.In estate la temperatura è elevata e non è consigliabile parcheggiare le biciclette elettriche all'aperto, al sole.La temperatura all'interno della batteria continuerà ad aumentare.Se si carica la batteria subito dopo essere tornati a casa dal lavoro, la temperatura all'interno della batteria continuerà ad aumentare.Quando raggiunge la temperatura critica, è facile accendersi spontaneamente.
● Le motociclette elettriche si immergono facilmente nell'acqua durante la pioggia battente.Le batterie al litio non possono essere utilizzate dopo essere state immerse in acqua.I veicoli elettrici con batterie al piombo devono essere riparati in un'officina dopo essere stati immersi in acqua.
6. Manutenzione quotidiana e utilizzo di batterie e altro
● Evitare il sovraccarico e lo scaricamento eccessivo della batteria
Sovraccarico:Generalmente, le pile di ricarica vengono utilizzate per la ricarica in Cina.Una volta completata la carica, l'alimentazione verrà automaticamente disconnessa.Quando si carica con un caricabatterie, l'alimentazione verrà automaticamente disconnessa quando la carica è completa.Oltre ai normali caricabatterie senza funzione di spegnimento per la carica completa, quando sono completamente carichi, continueranno a caricarsi con una piccola corrente, che ne influenzerà la durata per lungo tempo;
Scarica eccessiva:In genere si consiglia di caricare la batteria quando rimane il 20% di carica.La carica a bassa potenza per un lungo periodo causerà una sottotensione della batteria e potrebbe non essere caricata.Deve essere attivato nuovamente e potrebbe non essere attivato.
● Evitare di utilizzarlo in condizioni di alta e bassa temperatura.L'alta temperatura intensificherà la reazione chimica e genererà molto calore.Quando il calore raggiunge un certo valore critico, la batteria brucerà ed esploderà.
● Evitare la ricarica rapida, che causerà cambiamenti nella struttura interna e instabilità.Allo stesso tempo, la batteria si surriscalda e influisce sulla durata della batteria.A seconda delle caratteristiche delle diverse batterie al litio, per una batteria al litio ossido di manganese da 20 A, utilizzando un caricabatterie da 5 A e un caricabatterie da 4 A nelle stesse condizioni d'uso, l'utilizzo di un caricabatterie da 5 A ridurrà il ciclo di circa 100 volte.
●Se il veicolo elettrico non viene utilizzato per un lungo periodo, provare a caricarlo una volta alla settimana o ogni 15 giorni.La stessa batteria al piombo consumerà ogni giorno circa lo 0,5% della propria energia.Si consumerà più velocemente se installato su una macchina nuova.
Anche le batterie al litio consumano energia.Se la batteria non viene caricata per un lungo periodo, sarà in uno stato di perdita di potenza e potrebbe essere inutilizzabile.
Una batteria nuova che non è stata disimballata deve essere caricata una volta per più di100 giorni.
●Se la batteria è stata utilizzata per molto tempotempo e ha una bassa efficienza, i professionisti possono aggiungere elettrolito o acqua alla batteria al piombo per continuare a utilizzarla per un periodo di tempo, ma in circostanze normali si consiglia di sostituire direttamente la nuova batteria.La batteria al litio ha una bassa efficienza e non può essere riparata.Si consiglia di sostituire direttamente la nuova batteria.
●Problema di ricarica: Il caricabatterie deve utilizzare un modello corrispondente.60 V non può caricare batterie da 48 V, 60 V al piombo-acido non può caricare batterie al litio da 60 V ei caricabatterie al piombo e i caricabatterie per batterie al litio non possono essere utilizzati in modo intercambiabile.
Se il tempo di ricarica è più lungo del solito, si consiglia di scollegare il cavo di ricarica e interrompere la ricarica.Prestare attenzione se la batteria è deformata o danneggiata.
●Durata della batteria = tensione × ampere della batteria × velocità ÷ potenza del motore Questa formula non è adatta a tutti i modelli, in particolare ai modelli con motore ad alta potenza.Combinato con i dati di utilizzo della maggior parte degli utenti di sesso femminile, il metodo è il seguente:
Batteria al litio da 48 V, 1 A = 2,5 km, batteria al litio da 60 V, 1 A = 3 km, batteria al litio da 72 V, 1 A = 3,5 km, il piombo acido è circa il 10% in meno rispetto alla batteria al litio.
La batteria da 48 V può percorrere 2,5 chilometri per ampere (48V20A 20×2,5 = 50 chilometri)
La batteria da 60 V può percorrere 3 chilometri per ampere (60V20A 20×3=60 chilometri)
La batteria da 72 V può percorrere 3,5 chilometri per ampere (72V20A 20×3,5 = 70 chilometri)
●La capacità della batteria/gli A del caricabatteria corrispondono al tempo di ricarica, tempo di ricarica = capacità della batteria/caricatore Un numero, ad esempio 20 A/4 A = 5 ore, ma poiché l'efficienza di ricarica sarà più lenta dopo la ricarica all'80% (l'impulso ridurrà la corrente), quindi di solito viene scritto come 5-6 ore o 6-7 ore (per l'assicurazione)
