Baterías de plomo-ácido y baterías de litio
1. Baterías de plomo-ácido
1.1 ¿Qué son las baterías de plomo-ácido?
● La batería de plomo-ácido es una batería de almacenamiento cuyos electrodos están hechos principalmente dedirigiry esóxidos, y cuyo electrolito essolución de ácido sulfúrico.
● El voltaje nominal de una batería de plomo-ácido de un solo célula es2.0V, que se puede descargar a 1.5V y cargarse a 2.4V.
● En aplicaciones,6 un solo célulaLas baterías de plomo-ácido a menudo se conectan en serie para formar un nominal12Vbatería de plomo-ácido.
1.2 Estructura de batería de plomo-ácido
● En el estado de descarga de las baterías de plomo-ácido, el componente principal del electrodo positivo es el dióxido de plomo, y la corriente fluye desde el electrodo positivo hasta el electrodo negativo, y el componente principal del electrodo negativo es el cable.
● En el estado de carga de las baterías de plomo-ácido, los componentes principales de los electrodos positivos y negativos son el sulfato de plomo, y la corriente fluye desde el electrodo positivo hasta el electrodo negativo.
●Baterías de grafeno: Aditivos conductores de grafenose agregan a los materiales de electrodo positivos y negativos,Materiales de electrodos compuestos de grafenose agregan al electrodo positivo ycapas funcionales de grafenose agregan a las capas conductoras.
1.3 ¿Qué representa la información sobre el certificado?
●6-DZF-20:6 significa que hay6 cuadrículas, cada cuadrícula tiene un voltaje de2V, y el voltaje conectado en serie es de 12V, y 20 significa que la batería tiene una capacidad de20Ah.
● D (Eléctrico), Z (asistente de energía), F (batería sin mantenimiento regulada por la válvula).
●DZM:D (Eléctrico), Z (vehículo asistido por energía), M (batería sin mantenimiento sellada).
●EVF:EV (vehículo de batería), F (batería sin mantenimiento regulada por la válvula).
1.4 La diferencia entre la válvula controlada y sellada
●Batería sin mantenimiento regulada por la válvula:No es necesario agregar agua o ácido para el mantenimiento, la batería en sí es una estructura sellada,Sin fuga de ácido ni niebla ácida, con una seguridad unidireccionalválvula de escape, cuando el gas interno excede un cierto valor, la válvula de escape se abre automáticamente para agotar el gas
●Batería de plomo-ácido sin mantenimiento sellado:toda la batería escompletamente encerrado (La reacción redox de la batería se distribuye dentro de la cubierta sellada), por lo que la batería sin mantenimiento no tiene desbordamiento de "gas dañino"
2. Baterías de litio
2.1 ¿Qué son las baterías de litio?
● Las baterías de litio son un tipo de batería que usametal de litio or aleación de litiocomo materiales de electrodo positivo/negativo y utiliza soluciones de electrolitos no acuosos. (Sales de litio y solventes orgánicos)
2.2 Clasificación de la batería de litio
●Las baterías de litio se pueden dividir aproximadamente en dos categorías: baterías de metal de litio y baterías de iones de litio. Las baterías de iones de litio son superiores a las baterías de metal de litio en términos de seguridad, capacidad específica, velocidad de autolargo y relación de rendimiento-precio.
● Debido a sus propios altos requisitos tecnológicos, solo las empresas en unos pocos países están produciendo este tipo de batería de metal de litio.
2.3 batería de iones de litio
| Materiales de electrodo positivos | Voltaje nominal | Densidad de energía | Vida en bicicleta | Costo | Seguridad | Tiempos de ciclo | Temperatura de funcionamiento normal |
| Óxido de cobalto de litio (LCO) | 3.7V | Medio | Bajo | Alto | Bajo | ≥500 300-500 | Fosfato de hierro de litio: -20 ℃ ~ 65 ℃ Litio ternario: -20 ℃ ~ 45 ℃Las baterías ternarias de litio son más eficientes que el fosfato de hierro de litio a bajas temperaturas, pero no son tan resistentes a las altas temperaturas como el fosfato de hierro de litio. Sin embargo, esto depende de las condiciones específicas de cada fábrica de baterías. |
| Óxido de manganeso de litio (LMO) | 3.6V | Bajo | Medio | Bajo | Medio | ≥500 800-1000 | |
| Óxido de níquel de litio (LNO) | 3.6V | Alto | Bajo | Alto | Bajo | Sin datos | |
| Fosfato de hierro de litio (LFP) | 3.2V | Medio | Alto | Bajo | Alto | 1200-1500 | |
| Aluminio de cobalto de níquel (NCA) | 3.6V | Alto | Medio | Medio | Bajo | ≥500 800-1200 | |
| Níquel Cobalt Manganese (NCM) | 3.6V | Alto | Alto | Medio | Bajo | ≥1000 800-1200 |
●Materiales de electrodos negativos:El grafito se usa principalmente. Además, el metal de litio, la aleación de litio, el electrodo negativo de silicio-carbono, los materiales de electrodo negativo de óxido, etc. también se pueden usar para electrodo negativo
● En comparación, el fosfato de hierro de litio es el material de electrodo positivo más rentable.
2.4 Clasificación de forma de batería de iones de litio
Batería de iones de litio cilíndrico
Batería prismática de iones de litio
Batería de iones de litio de botón
Batería de iones de litio de forma especial
Batería de paquete suave
● Formas comunes utilizadas para baterías de vehículos eléctricos:cilíndrico y paquete suave
● Batería de litio cilíndrica:
● Ventajas: Tecnología madura, bajo costo, pequeña energía única, fácil de controlar, buena disipación de calor
● Desventajas:Una gran cantidad de paquetes de baterías, peso relativamente pesado, densidad de energía ligeramente menor
● Batería de litio de paquete suave:
● Ventajas: Método de fabricación superpuesto, más delgada, más ligera, mayor densidad de energía, más variaciones al formar un paquete de baterías
● Desventajas:Mal rendimiento general de la batería (consistencia), no resistente a las altas temperaturas, no es fácil de estandarizar, alto costo
● ¿Qué forma es mejor para las baterías de litio? De hecho, no hay una respuesta absoluta, principalmente depende de la demanda
● Si desea bajo costo y buen rendimiento general: batería de litio cilíndrica> batería de litio de paquete suave
● Si desea tamaño pequeño, luz, alta densidad de energía: batería de litio de paquete suave> batería de litio cilíndrica
2.5 Estructura de la batería de litio
● 18650: 18 mm indica el diámetro de la batería, 65 mm indica la altura de la batería, 0 indica una forma cilíndrica, etcétera
● Cálculo de la batería de litio de 12 V20AH: suponga que el voltaje nominal de una batería de 18650 es de 3.7V (4.2V cuando está completamente cargado) y la capacidad es 2000AH (2AH)
● Para obtener 12V, necesita 3 18650 baterías (12/3.7≈3)
● Para obtener 20AH, 20/2 = 10, necesita 10 grupos de baterías, cada una con 3 12V.
● 3 en serie es de 12V, 10 en paralelo es 20AH, es decir, 12V20AH (se requieren un total de 30 células 18650)
● Al descargar, la corriente fluye desde el electrodo negativo al electrodo positivo
● Al cargarse, la corriente fluye desde el electrodo positivo al electrodo negativo
3. Comparación entre la batería de litio, la batería de plomo-ácido y la batería de grafeno
| Comparación | Batería de litio | Batería de plomo-ácido | Batería de grafeno |
| Precio | Alto | Bajo | Medio |
| Factor de seguridad | Bajo | Alto | Relativamente alto |
| Volumen y peso | Tamaño pequeño, peso ligero | Gran tamaño y peso pesado | Volumen grande, más pesado que la batería de plomo-ácido |
| Duración de la batería | Alto | Normal | Más alto que la batería de plomo-ácido, más bajo que la batería de litio |
| Esperanza de vida | 4 años (Litio ternario: 800-1200 veces Fosfato de hierro de litio: 1200-1500 veces) | 3 años (3-500 veces) | 3 años (> 500 veces) |
| Portabilidad | Flexible y fácil de transportar | No se puede cobrar | No se puede cobrar |
| Reparar | No reparable | Reparable | Reparable |
● No hay una respuesta absoluta a qué batería es mejor para los vehículos eléctricos. Depende principalmente de la demanda de baterías.
● En términos de duración de la batería y vida útil: batería de litio> grafeno> ácido de plomo.
● En términos de precio y factor de seguridad: ácido de plomo> grafeno> batería de litio.
● En términos de portabilidad: batería de litio> ácido de plomo = grafeno.
4. Certificados relacionados con la batería
● Batería de plomo-ácido: si la batería de plomo-ácido pasa la vibración, la diferencia de presión y las pruebas de temperatura de 55 ° C, puede eximirse del transporte de carga ordinario. Si no pasa las tres pruebas, se clasifica como Categoría 8 de mercancías peligrosas (sustancias corrosivas)
● Los certificados comunes incluyen:
●Certificación para el transporte seguro de bienes químicos(transporte aéreo/mar);
●MSDS(Hoja de datos de seguridad del material);
● Batería de litio: clasificado como exportación de productos peligrosos de clase 9
● Los certificados comunes incluyen: las baterías de litio son comúnmente UN38.3, UN3480, UN3481 y UN3171, Certificado de paquete de mercancías peligrosas, Condiciones de tasación de transporte de transporte de carga
●UN38.3Informe de inspección de seguridad
●UN3480batería de iones de litio
●UN3481batería de iones de litio instalada en equipos o batería y equipo electrónico de litio empaquetados (el mismo gabinete de mercancías peligrosas)
●UN3171Equipo de vehículo o batería con batería (batería colocada en el automóvil, el mismo gabinete de productos peligrosos)
5. Problemas de la batería
● Las baterías de plomo-ácido se usan durante mucho tiempo, y las conexiones de metal dentro de la batería son propensas a la rotura, causando cortocircuitos y combustión espontánea. Las baterías de litio superan la vida útil, y el núcleo de la batería está envejeciendo y fugas, lo que puede causar fácilmente cortocircuitos y altas temperaturas.
Baterías de plomo-ácido
Batería de litio
● Modificación no autorizada: los usuarios modifican el circuito de la batería sin autorización, lo que afecta el rendimiento de seguridad del circuito eléctrico del vehículo. La modificación inadecuada hace que el circuito del vehículo esté sobrecargado, sobrecargado, calentado y cortocircuitado.
Baterías de plomo-ácido
Batería de litio
● Insuficiencia de cargador. Si el cargador se deja en el automóvil durante mucho tiempo y se sacude, es fácil hacer que los condensadores y resistencias en el cargador se aflojen, lo que puede provocar sobrecarga de la batería. Tomar el cargador incorrecto también puede causar sobrecarga.
● Las bicicletas eléctricas están expuestas al sol. En verano, la temperatura es alta y no es adecuada para estacionar bicicletas eléctricas afuera al sol. La temperatura dentro de la batería continuará aumentando. Si carga la batería inmediatamente después de llegar a casa del trabajo del trabajo, la temperatura dentro de la batería continuará aumentando. Cuando alcanza la temperatura crítica, es fácil encender espontáneamente.
● Las motocicletas eléctricas se empapan fácilmente en agua durante las fuertes lluvias. Las baterías de litio no se pueden usar después de ser empapadas en agua. Los vehículos eléctricos de batería de plomo-ácido deben repararse en un taller de reparación después de ser empapados en agua.
6. Mantenimiento diario y uso de baterías y otras
● Evite la sobrecarga y la descarga excesiva de la batería
Sobrecarga:En general, las pilas de carga se utilizan para cargar en China. Cuando se cargue por completo, la fuente de alimentación se desconectará automáticamente. Al cargar con un cargador, la energía se desconectará automáticamente cuando se cargue por completo. Además de los cargadores ordinarios sin una función de apagado de carga completa, cuando se cargan por completo, continuarán cargando con una pequeña corriente, lo que afectará la vida durante mucho tiempo;
Exceso de descarga:Generalmente se recomienda cargar la batería cuando queda un 20% de energía. Cargar con baja potencia durante mucho tiempo hará que la batería esté bajo voltaje, y no se puede cargar. Debe activarse nuevamente, y puede no estar activado.
● Evite usarlo en condiciones de temperatura alta y baja.La alta temperatura intensificará la reacción química y generará mucho calor. Cuando el calor alcanza un cierto valor crítico, hará que la batería se queme y explote.
● Evite la carga rápida, que causará cambios en la estructura interna y la inestabilidad. Al mismo tiempo, la batería se calentará y afectará la duración de la batería. Según las características de diferentes baterías de litio, para una batería de óxido de manganeso de litio 20A, el uso de un cargador 5A y un cargador 4A en las mismas condiciones de uso, el uso de un cargador 5A reducirá el ciclo en aproximadamente 100 veces.
●Si el vehículo eléctrico no se usa durante mucho tiempo, intente cargarlo una vez por semana o cada uno 15 días. La batería de ácido de plomo consumirá aproximadamente el 0.5% de su propia energía cada día. Consumirá más rápido cuando se instale en un automóvil nuevo.
Las baterías de litio también consumirán energía. Si la batería no se carga durante mucho tiempo, estará en un estado de pérdida de energía y la batería puede ser inutilizable.
Una batería nueva que no ha sido desempaquetada debe cargarse una vez por más de100 días.
●Si la batería se ha utilizado durante mucho tiempoTiempo y tiene baja eficiencia, la batería de plomo-ácido se puede agregar con electrolito o agua por profesionales para continuar utilizándose durante un período de tiempo, pero en circunstancias normales, se recomienda reemplazar la batería nueva directamente. La batería de litio tiene baja eficiencia y no se puede reparar. Se recomienda reemplazar la batería nueva directamente.
●Problema de carga: El cargador debe usar un modelo coincidente. 60V no se pueden cargar baterías de 48V, 60V-ACID del plomo no puede cargar baterías de litio de 60 V, yLos cargadores de plomo-ácido y los cargadores de batería de litio no se pueden usar indistintamente.
Si el tiempo de carga es más largo de lo habitual, se recomienda desconectar el cable de carga y dejar de cargar. Preste atención a si la batería está deformada o dañada.
●Duración de la batería = Voltaje × Amperio de batería × Velocidad ÷ Potencia del motor Esta fórmula no es adecuada para todos los modelos, especialmente los modelos de motor de alta potencia. Combinado con los datos de uso de la mayoría de las usuarias femeninas, el método es el siguiente:
Batería de litio de 48V, 1a = 2.5 km, 60 V batería de litio, 1a = 3 km, 72 V batería de litio, 1a = 3.5 km, el liderazgo es aproximadamente 10% menos que la batería de litio.
La batería de 48V puede funcionar 2.5 kilómetros por amperio (48V20A 20 × 2.5 = 50 kilómetros)
La batería de 60 V puede funcionar 3 kilómetros por amperio (60V20A 20 × 3 = 60 kilómetros)
La batería de 72 V puede funcionar 3.5 kilómetros por amperio (72V20A 20 × 3.5 = 70 kilómetros)
●La capacidad de la batería/la A del cargador es igual al tiempo de carga, tiempo de carga = capacidad de batería/cargador un número, por ejemplo 20a/4a = 5 horas, pero debido a que la eficiencia de carga será más lenta después de cargar al 80% (el pulso reducirá la corriente), por lo que generalmente se escribe como 5-6 horas o 6-7 horas (para el seguro)
