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 una sola celda es2,0 V, que se puede descargar a 1,5 V y cargar a 2,4 V.
● En aplicaciones,6 unicelularesLas baterías de plomo-ácido a menudo se conectan en serie para formar un nominal12VBatería de ácido sólido.
1.2 Estructura de la 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 al electrodo negativo, y el componente principal del electrodo negativo es el plomo.
● En el estado de carga de las baterías de plomo-ácido, los componentes principales de los electrodos positivo y negativo son sulfato de plomo y la corriente fluye desde el electrodo positivo al electrodo negativo.
●Baterías de grafeno: aditivos conductores de grafenose añaden a los materiales de los electrodos positivos y negativos,materiales de electrodos compuestos de grafenose añaden al electrodo positivo, ycapas funcionales de grafenose añaden a las capas conductoras.
1.3 ¿Qué representa la información del certificado?
●6-DZF-20:6 significa que hay6 rejillas, cada red tiene un voltaje de2V, y el voltaje conectado en serie es 12V, y 20 significa que la batería tiene una capacidad de20AH.
● D (eléctrico), Z (asistida eléctricamente), F (batería sin mantenimiento regulada por válvulas).
●DZM:D (eléctrico), Z (vehículo asistido), M (batería sellada sin mantenimiento).
●visor electrónico:EV (vehículo de batería), F (batería sin mantenimiento regulada por válvulas).
1.4 La diferencia entre válvula controlada y sellada
●Batería sin mantenimiento regulada por válvula:no es necesario agregar agua o ácido para el mantenimiento, la batería en sí es una estructura sellada,sin fugas de ácido ni niebla ácida, con 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 sellada y libre de mantenimiento:toda la batería estácompletamente cerrado (La reacción redox de la batería circula dentro de la carcasa sellada.), por lo que la batería libre de mantenimiento no tiene desbordamiento de "gases nocivos".
2. Baterías de litio
2.1 ¿Qué son las baterías de litio?
● Las baterías de litio son un tipo de batería que utilizametal litio or aleación de litiocomo materiales de electrodos positivos/negativos y utiliza soluciones de electrolitos no acuosas.(Sales de litio y disolventes orgánicos)
2.2 Clasificación de baterías de litio
●Las baterías de litio se pueden dividir a grandes rasgos en dos categorías: Baterías de metal litio y baterías de iones de litio..Las baterías de iones de litio son superiores a las baterías de metal litio en términos de seguridad, capacidad específica, tasa de autodescarga y relación rendimiento-precio.
● Debido a sus elevados requisitos tecnológicos, sólo empresas de unos pocos países producen este tipo de batería de metal de litio.
2.3 Batería de iones de litio
| Materiales de electrodos positivos | Voltaje nominal | Densidad de energia | Ciclo de vida | Costo | Seguridad | Tiempos de ciclo | Temperatura de funcionamiento normal |
| Óxido de litio y cobalto (LCO) | 3,7 V | Medio | Bajo | Alto | Bajo | ≥500 300-500 | Fosfato de hierro y litio: -20 ℃ ~ 65 ℃ Litio ternario: -20 ℃ ~ 45 ℃Las baterías ternarias de litio son más eficientes que el fosfato de litio y hierro a bajas temperaturas, pero no son tan resistentes a las altas temperaturas como el fosfato de litio y hierro.Sin embargo, esto depende de las condiciones específicas de cada fábrica de baterías. |
| Óxido de litio y manganeso (OVM) | 3,6 V | Bajo | Medio | Bajo | Medio | ≥500 800-1000 | |
| Óxido de níquel y litio (LNO) | 3,6 V | Alto | Bajo | Alto | Bajo | Sin datos | |
| Fosfato de hierro y litio (LFP) | 3,2 V | Medio | Alto | Bajo | Alto | 1200-1500 | |
| Níquel Cobalto Aluminio (NCA) | 3,6 V | Alto | Medio | Medio | Bajo | ≥500 800-1200 | |
| Níquel Cobalto Manganeso (NCM) | 3,6 V | Alto | Alto | Medio | Bajo | ≥1000 800-1200 |
●Materiales de electrodos negativos:Se utiliza principalmente grafito.Además, también se pueden utilizar metales de litio, aleaciones de litio, electrodos negativos de silicio-carbono, materiales de electrodos negativos de óxido, etc.
● En comparación, el fosfato de hierro y litio es el material de electrodo positivo más rentable.
2.4 Clasificación de la forma de las baterías 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
Batería blanda
● Formas comunes utilizadas para baterías de vehículos eléctricos:cilíndrico y de paquete blando
● 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 blando:
● Ventajas: método de fabricación superpuesto, más delgado, más ligero, mayor densidad de energía, más variaciones al formar un paquete de baterías
● Desventajas:mal rendimiento general del paquete de baterías (consistencia), no es resistente a altas temperaturas, no es fácil de estandarizar, alto costo
● ¿Qué forma es mejor para las baterías de litio?De hecho, no existe una respuesta absoluta, depende principalmente de la demanda.
● Si desea un bajo costo y un buen rendimiento general: batería de litio cilíndrica > batería de litio de paquete blando
● Si desea un tamaño pequeño, ligero y de alta densidad de energía: batería de litio blanda > 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 una batería de litio de 12 V y 20 Ah: suponga que el voltaje nominal de una batería 18650 es de 3,7 V (4,2 V cuando está completamente cargada) y la capacidad es de 2000 Ah (2 Ah).
● Para obtener 12v, necesita 3 baterías 18650 (12/3,7≈3)
● Para obtener 20ah, 20/2=10, necesitas 10 grupos de baterías, cada una con 3 de 12V.
● 3 en serie son 12V, 10 en paralelo son 20ah, es decir, 12v20ah (se requieren un total de 30 celdas 18650)
● Durante la descarga, la corriente fluye desde el electrodo negativo al electrodo positivo.
● Durante la carga, la corriente fluye desde el electrodo positivo al electrodo negativo.
3. Comparación entre batería de litio, batería de plomo-ácido y batería de grafeno
| Comparación | Batería de Litio | Batería de ácido sólido | 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 | Gran volumen, 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 y 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 | Irreparable | Reparable | Reparable |
● No existe una respuesta absoluta sobre qué batería es mejor para los vehículos eléctricos.Depende principalmente de la demanda de baterías.
● En términos de duración y duración de la batería: batería de litio > grafeno > plomo ácido.
● En términos de precio y factor de seguridad: plomo ácido > grafeno > batería de litio.
● En términos de portabilidad: batería de litio > plomo ácido = grafeno.
4. Certificados relacionados con la batería
● Batería de plomo-ácido: Si la batería de plomo-ácido pasa las pruebas de vibración, diferencia de presión y temperatura de 55°C, puede quedar exenta del transporte de carga ordinario.Si no supera las tres pruebas, se clasifica como mercancía peligrosa categoría 8 (sustancias corrosivas)
● Los certificados comunes incluyen:
●Certificación para el Transporte Seguro de Mercancías Químicas(transporte aéreo/marítimo);
●MSDS(FICHA DE DATOS DE SEGURIDAD DE MATERIALES);
● Batería de litio: clasificada como exportación de mercancías peligrosas Clase 9.
● Los certificados comunes incluyen: las baterías de litio suelen ser UN38.3, UN3480, UN3481 y UN3171, certificado de paquete de mercancías peligrosas, informe de evaluación de las condiciones de transporte de carga.
●ONU38.3informe de inspección de seguridad
●UN3480paquete de baterías de iones de litio
●UN3481Batería de iones de litio instalada en el equipo o batería electrónica de litio y equipo empaquetados juntos (mismo gabinete de mercancías peligrosas)
●UN3171vehículo a batería o equipo a batería (batería colocada en el automóvil, el mismo gabinete de mercancías peligrosas)
5. Problemas con la batería
● Las baterías de plomo-ácido se utilizan durante mucho tiempo y las conexiones metálicas dentro de la batería son propensas a romperse, provocando cortocircuitos y combustión espontánea.Las baterías de litio han superado su vida útil y el núcleo de la batería está envejeciendo y presenta fugas, lo que puede provocar 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 desempeño de seguridad del circuito eléctrico del vehículo.Una modificación inadecuada provoca que el circuito del vehículo se sobrecargue, se sobrecargue, se caliente y se produzca un cortocircuito.
Baterías de plomo ácido
Batería de Litio
● Fallo del cargador.Si el cargador se deja en el automóvil durante mucho tiempo y se sacude, es fácil que los condensadores y resistencias del cargador se aflojen, lo que puede provocar fácilmente una sobrecarga de la batería.Utilizar el cargador incorrecto también puede provocar una sobrecarga.
● Las bicicletas eléctricas están expuestas al sol.En verano, la temperatura es alta y no es adecuado aparcar bicicletas eléctricas al aire libre bajo el sol.La temperatura dentro de la batería seguirá aumentando.Si carga la batería inmediatamente después de llegar a casa después del trabajo, la temperatura dentro de la batería seguirá aumentando.Cuando alcanza la temperatura crítica, es fácil que se encienda espontáneamente.
● Las motocicletas eléctricas se mojan fácilmente en agua durante una lluvia intensa.Las baterías de litio no se pueden utilizar después de haberlas sumergido en agua.Los vehículos eléctricos con batería de plomo ácido deben repararse en un taller de reparación después de sumergirlos en agua.
6. Mantenimiento y Uso Diario de Baterías y Otros
● Evite la sobrecarga y la descarga excesiva de la batería.
Sobrecarga:Generalmente, las pilas de carga se utilizan para cargar en China.Cuando esté completamente cargada, la fuente de alimentación se desconectará automáticamente.Al cargar con un cargador, la alimentación se desconectará automáticamente cuando esté completamente cargada.Además de los cargadores comunes sin función de apagado de carga completa, cuando están completamente cargados, continuarán cargándose con una pequeña corriente, lo que afectará su vida útil durante mucho tiempo;
Sobredescarga:Generalmente se recomienda cargar la batería cuando quede un 20% de energía.Cargar con baja potencia durante mucho tiempo hará que la batería tenga bajo voltaje y es posible que no se cargue.Es necesario activarlo nuevamente y es posible que no se active.
● Evite usarlo en condiciones de alta y baja temperatura.Las altas temperaturas intensificarán la reacción química y generarán mucho calor.Cuando el calor alcanza un cierto valor crítico, la batería se quemará y explotará.
● Evite la carga rápida, lo que provocará cambios en la estructura interna e inestabilidad.Al mismo tiempo, la batería se calentará y afectará su duración.Según las características de las diferentes baterías de litio, para una batería de óxido de litio y manganeso de 20 A, usar un cargador de 5 A y un cargador de 4 A en las mismas condiciones de uso, usar un cargador de 5 A reducirá el ciclo aproximadamente 100 veces.
●Si el vehículo eléctrico no se utiliza durante mucho tiempo, intente cargarlo una vez a la semana o cada 15 días.La propia batería de plomo-ácido 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 un período prolongado, se producirá una pérdida de energía y es posible que la batería quede inutilizable.
Una batería nueva que no ha sido desembalada debe cargarse una vez durante más de100 días.
●Si la batería se ha utilizado durante mucho tiempotiempo y tiene baja eficiencia, los profesionales pueden agregar electrolito o agua a la batería de plomo-ácido para continuar usándola 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 utilizar un modelo compatible..60 V no pueden cargar baterías de 48 V, 60 V de plomo-ácido no pueden cargar baterías de litio de 60 V yLos cargadores de plomo-ácido y los cargadores de baterías de litio no se pueden utilizar indistintamente..
Si el tiempo de carga es mayor de lo habitual, se recomienda desconectar el cable de carga y detener la carga.Preste atención a si la batería está deformada o dañada.
●Duración de la batería = voltaje × amperios de la batería × velocidad ÷ potencia del motor Esta fórmula no es adecuada para todos los modelos, especialmente los modelos con motores de alta potencia.Combinado con los datos de uso de la mayoría de las usuarias, el método es el siguiente:
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, el plomo-ácido es aproximadamente un 10% menos que la batería de litio.
La batería de 48 V puede funcionar a 2,5 kilómetros por amperio (48V20A 20×2,5=50 kilómetros)
La batería de 60 V puede funcionar a 3 kilómetros por amperio (60V20A 20×3=60 kilómetros)
La batería de 72 V puede funcionar a 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 la 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), generalmente se escribe como 5-6 horas o 6-7 horas (para seguro)
