Svina-skābes akumulatori un litija baterijas
1. Svina-skābes akumulatori
1.1. Kas ir svina-skābes akumulatori?
● Svina-skābes akumulators ir akumulators, no kura galvenokārt ir izgatavoti elektrodisvinsun tas iroksīdi, un kura elektrolīts irsērskābes šķīdums.
● Viena elementa svina-skābes akumulatora nominālais spriegums ir2,0 V, kuru var izlādēt līdz 1,5 V un uzlādēt līdz 2,4 V.
● Lietojumprogrammās6 vienšūnassvina-skābes akumulatori bieži tiek savienoti virknē, lai izveidotu nominālo12Vsvina-skābes akumulators.
1.2. Svina-skābes akumulatora struktūra
● Svina-skābes akumulatoru izlādes stāvoklī pozitīvā elektroda galvenā sastāvdaļa ir svina dioksīds, un strāva plūst no pozitīvā elektroda uz negatīvo elektrodu, bet negatīvā elektroda galvenā sastāvdaļa ir svins.
● Svina-skābes akumulatoru uzlādes stāvoklī pozitīvā un negatīvā elektroda galvenās sastāvdaļas ir svina sulfāts, un strāva plūst no pozitīvā elektroda uz negatīvo elektrodu.
●Grafēna baterijas: grafēna vadošās piedevastiek pievienoti pozitīvo un negatīvo elektrodu materiāliem,grafēna kompozītu elektrodu materiālitiek pievienoti pozitīvajam elektrodam, ungrafēna funkcionālie slāņitiek pievienoti vadošajiem slāņiem.
1.3. Ko norāda sertifikātā esošā informācija?
●6-DZF-20:6 nozīmē, ka ir6 režģi, katram tīklam ir spriegums2V, un sērijveidā pieslēgtais spriegums ir 12 V, un 20 nozīmē, ka akumulatora jauda ir20AH.
● D (elektrisks), Z (ar strāvas padevi), F (ar vārstu regulējams akumulators, kam nav nepieciešama apkope).
●DZM:D (elektrisks), Z (automobilis ar elektropiedziņu), M (slēgts akumulators, kam nav nepieciešama apkope).
●EVF:EV (akumulatoru transportlīdzeklis), F (ar vārstu regulējams akumulators, kam nav nepieciešama apkope).
1.4 Atšķirība starp vadāmo un noslēgto vārstu
●Ar vārstu regulējams akumulators, kam nav nepieciešama apkope:apkopei nav nepieciešams pievienot ūdeni vai skābi, pats akumulators ir noslēgta struktūra,nav skābes noplūdes vai skābes miglas, ar vienvirziena drošībuizplūdes vārsts, kad iekšējā gāze pārsniedz noteiktu vērtību, izplūdes vārsts automātiski atveras, lai izvadītu gāzi
●Aizzīmogots bezapkopes svina-skābes akumulators:viss akumulators irpilnībā slēgta (akumulatora redoksreakcija tiek cirkulēta noslēgtā apvalka iekšpusē), tāpēc akumulatoram, kuram nav nepieciešama apkope, nav "kaitīgas gāzes" pārplūdes
2. Litija baterijas
2.1. Kas ir litija baterijas?
● Litija baterijas ir bateriju veids, kas izmantolitija metāls or litija sakausējumskā pozitīvu/negatīvu elektrodu materiālus un izmanto neūdens elektrolītu šķīdumus.(litija sāļi un organiskie šķīdinātāji)
2.2. Litija bateriju klasifikācija
●Litija baterijas var aptuveni iedalīt divās kategorijās: litija metāla akumulatori un litija jonu akumulatori.Litija jonu akumulatori ir pārāki par litija metāla baterijām drošības, īpatnējās jaudas, pašizlādes ātruma un veiktspējas un cenas attiecības ziņā.
● Pateicoties savām augstajām tehnoloģiskajām prasībām, šāda veida litija metāla akumulatorus ražo tikai uzņēmumi dažās valstīs.
2.3 Litija jonu akumulators
| Pozitīvo elektrodu materiāli | Nominālais spriegums | Enerģijas blīvums | Cikla dzīve | Izmaksas | Drošība | Cikla laiki | Normāla darba temperatūra |
| Litija kobalta oksīds (LCO) | 3,7 V | Vidēja | Zems | Augsts | Zems | ≥500 300-500 | Litija dzelzs fosfāts: -20℃ ~ 65℃ Trīskāršais litijs: -20℃ ~ 45℃Trīskāršās litija baterijas ir efektīvākas par litija dzelzs fosfātu zemā temperatūrā, taču nav tik izturīgas pret augstām temperatūrām kā litija dzelzs fosfāts.Tomēr tas ir atkarīgs no katras akumulatora rūpnīcas īpašajiem apstākļiem. |
| Litija mangāna oksīds (LMO) | 3,6 V | Zems | Vidēja | Zems | Vidēja | ≥500 800-1000 | |
| Litija niķeļa oksīds (LNO) | 3,6 V | Augsts | Zems | Augsts | Zems | Nav datu | |
| Litija dzelzs fosfāts (LFP) | 3,2 V | Vidēja | Augsts | Zems | Augsts | 1200-1500 | |
| Niķeļa kobalta alumīnijs (NCA) | 3,6 V | Augsts | Vidēja | Vidēja | Zems | ≥500 800-1200 | |
| Niķeļa kobalta mangāns (NCM) | 3,6 V | Augsts | Augsts | Vidēja | Zems | ≥1000 800-1200 |
●Negatīvo elektrodu materiāli:Pārsvarā tiek izmantots grafīts.Turklāt negatīvam elektrodam var izmantot arī litija metālu, litija sakausējumu, silīcija-oglekļa negatīvo elektrodu, oksīda negatīvo elektrodu materiālus utt.
● Salīdzinājumam, litija dzelzs fosfāts ir visrentablākais pozitīvo elektrodu materiāls.
2.4 Litija jonu akumulatora formas klasifikācija
Cilindrisks litija jonu akumulators
Prizmatisks litija jonu akumulators
Pogas litija jonu akumulators
Īpašas formas litija jonu akumulators
Mīksts akumulators
● Elektrotransportlīdzekļu akumulatoriem parasti izmantotās formas:cilindrisks un mīksts iepakojums
● Cilindrisks litija akumulators:
● Priekšrocības: nobriedusi tehnoloģija, zemas izmaksas, maza viena enerģija, viegli vadāma, laba siltuma izkliede
● Trūkumi:liels skaits akumulatoru bloku, salīdzinoši liels svars, nedaudz mazāks enerģijas blīvums
● Mīksts litija akumulators:
● Priekšrocības: uzlikta ražošanas metode, plānāks, vieglāks, lielāks enerģijas blīvums, vairāk variāciju, veidojot akumulatoru komplektu
● Trūkumi:slikta vispārējā akumulatora veiktspēja (konsistence), nav izturīgs pret augstām temperatūrām, nav viegli standartizēt, augstas izmaksas
● Kura forma ir labāka litija akumulatoriem?Patiesībā absolūtas atbildes nav, tas galvenokārt ir atkarīgs no pieprasījuma
● Ja vēlaties zemas izmaksas un labu vispārējo veiktspēju: cilindrisks litija akumulators > mīksta iepakojuma litija akumulators
● Ja vēlaties mazu izmēru, vieglu un augstu enerģijas blīvumu: mīksta iepakojuma litija akumulators > cilindrisks litija akumulators
2.5. Litija akumulatora struktūra
● 18650: 18 mm norāda akumulatora diametru, 65 mm norāda akumulatora augstumu, 0 norāda cilindrisku formu, un tā tālāk
● 12v20ah litija akumulatora aprēķins: pieņemsim, ka 18650 akumulatora nominālais spriegums ir 3,7V (4,2V, kad tas ir pilnībā uzlādēts) un kapacitāte ir 2000ah (2ah).
● Lai iegūtu 12 V, ir nepieciešami 3 18650 akumulatori (12/3,7≈3)
● Lai iegūtu 20 ah, 20/2=10, ir nepieciešamas 10 akumulatoru grupas, katra ar 3 12 V.
● 3 virknē ir 12 V, 10 paralēli ir 20ah, tas ir, 12v20ah (kopā ir nepieciešami 30 18650 elementi)
● Izlādes laikā strāva plūst no negatīvā elektroda uz pozitīvo elektrodu
● Uzlādes laikā strāva plūst no pozitīvā elektroda uz negatīvo elektrodu
3. Salīdzinājums starp litija akumulatoru, svina skābes akumulatoru un grafēna akumulatoru
| Salīdzinājums | Litija akumulators | Svina-skābes akumulators | Grafēna akumulators |
| Cena | Augsts | Zems | Vidēja |
| Drošības faktors | Zems | Augsts | Salīdzinoši augsts |
| Tilpums un svars | Mazs izmērs, mazs svars | Liels izmērs un liels svars | Liels tilpums, smagāks par svina-skābes akumulatoru |
| Akumulatora darbības laiks | Augsts | Normāls | Augstāks par svina-skābes akumulatoru, zemāks par litija akumulatoru |
| Mūžs | 4 gadi (trīskāršais litijs: 800-1200 reizes litija dzelzs fosfāts: 1200-1500 reizes) | 3 gadi (3-500 reizes) | 3 gadi (>500 reizes) |
| Pārnesamība | Elastīgs un viegli pārnēsājams | Nevar iekasēt maksu | Nevar iekasēt maksu |
| Remonts | Neremontējams | Remontējams | Remontējams |
● Nav absolūtas atbildes uz jautājumu, kurš akumulators ir labāks elektriskajiem transportlīdzekļiem.Tas galvenokārt ir atkarīgs no pieprasījuma pēc akumulatoriem.
● Runājot par akumulatora darbības laiku un kalpošanas laiku: litija akumulators > grafēns > svina skābe.
● Attiecībā uz cenu un drošības koeficientu: svina skābe > grafēns > litija akumulators.
● Pārnesamības ziņā: litija akumulators > svina skābe = grafēns.
4. Ar akumulatoriem saistīti sertifikāti
● Svina-skābes akumulators: ja svina-skābes akumulators iztur vibrācijas, spiediena starpības un 55°C temperatūras testus, to var atbrīvot no parastās kravas pārvadāšanas.Ja tas neiztur trīs testus, tas tiek klasificēts kā 8. kategorijas bīstamās kravas (kodīgas vielas)
● Kopējie sertifikāti ietver:
●Sertifikācija ķīmisko preču drošai pārvadāšanai(gaisa/jūras transports);
●MSDS(MATERIĀLU DROŠĪBAS DATU LAPA);
● Litija akumulators: klasificēts kā 9. klases bīstamo preču eksports
● Kopējie sertifikāti ietver: litija baterijas parasti ir UN38.3, UN3480, UN3481 un UN3171, bīstamo kravu pakas sertifikāts, kravas transportēšanas nosacījumu novērtējuma ziņojums.
●ANO38.3drošības pārbaudes ziņojums
●UN3480litija jonu akumulatoru komplekts
●UN3481Litija jonu akumulators, kas uzstādīts iekārtā, vai litija elektroniskais akumulators un aprīkojums, kas iepakots kopā (tas pats bīstamo preču skapis)
●UN3171ar akumulatoru darbināms transportlīdzeklis vai ar akumulatoru darbināms aprīkojums (mašīnā ievietots akumulators, tas pats bīstamo kravu skapis)
5. Problēmas ar akumulatoru
● Svina-skābes akumulatori tiek izmantoti ilgu laiku, un metāla savienojumi akumulatora iekšpusē ir pakļauti lūzumiem, izraisot īssavienojumus un spontānu aizdegšanos.Litija akumulatoru kalpošanas laiks ir beidzies, un akumulatora kodols noveco un izplūst, kas var viegli izraisīt īssavienojumus un augstu temperatūru.
Svina-skābes akumulatori
Litija akumulators
● Neatļauta modifikācija: lietotāji bez atļaujas pārveido akumulatora ķēdi, kas ietekmē transportlīdzekļa elektriskās ķēdes drošību.Nepareiza pārveidošana izraisa transportlīdzekļa ķēdes pārslodzi, pārslogošanu, uzkaršanu un īssavienojumu.
Svina-skābes akumulatori
Litija akumulators
● Lādētāja kļūme.Ja lādētājs tiek atstāts automašīnā uz ilgu laiku un krata, ir viegli izraisīt lādētāja kondensatoru un rezistoru atslābināšanu, kas var viegli izraisīt akumulatora pārlādēšanu.Nepareiza lādētāja uzņemšana var izraisīt arī pārlādēšanu.
● Elektriskie velosipēdi ir pakļauti saules iedarbībai.Vasarā ir augsta temperatūra un nav piemērots elektrisko velosipēdu novietošana ārā saulē.Temperatūra akumulatora iekšpusē turpinās paaugstināties.Ja uzlādējat akumulatoru tūlīt pēc atgriešanās mājās no darba, temperatūra akumulatora iekšpusē turpinās paaugstināties.Kad tas sasniedz kritisko temperatūru, tas ir viegli spontāni aizdegties.
● Elektriskie motocikli stipra lietus laikā viegli iemērc ūdenī.Litija baterijas nevar izmantot pēc mērcēšanas ūdenī.Svina-skābes akumulatoru elektriskie transportlīdzekļi ir jāremontē remontdarbnīcā pēc tam, kad tie ir iemērkti ūdenī.
6. Akumulatoru un citu ikdienas apkope un lietošana
● Izvairieties no akumulatora pārmērīgas uzlādes un pārmērīgas izlādes
Pārmaksa:Parasti lādēšanas pāļi tiek izmantoti lādēšanai Ķīnā.Kad tas ir pilnībā uzlādēts, strāvas padeve tiks automātiski atvienota.Uzlādējot ar lādētāju, pilnībā uzlādējot, strāva tiks automātiski atvienota.Papildus parastajiem lādētājiem bez pilnas uzlādes izslēgšanas funkcijas, kad tie ir pilnībā uzlādēti, tie turpinās uzlādēt ar nelielu strāvu, kas ietekmēs kalpošanas laiku ilgu laiku;
Pārmērīga izlāde:Parasti ir ieteicams uzlādēt akumulatoru, kad ir atlikuši 20% jaudas.Ilgstoši uzlādējot ar zemu jaudu, akumulators būs nepietiekams spriegums, un tas var netikt uzlādēts.Tas ir jāaktivizē vēlreiz, un tas var netikt aktivizēts.
● Izvairieties no tā lietošanas augstas un zemas temperatūras apstākļos.Augsta temperatūra pastiprinās ķīmisko reakciju un radīs daudz siltuma.Kad karstums sasniedz noteiktu kritisko vērtību, tas izraisīs akumulatora sadedzināšanu un eksploziju.
● Izvairieties no ātras uzlādes, kas radīs izmaiņas iekšējā struktūrā un nestabilitāti.Tajā pašā laikā akumulators uzkarst un ietekmēs akumulatora darbības laiku.Atbilstoši dažādu litija akumulatoru raksturlielumiem 20A litija mangāna oksīda akumulatoram, izmantojot 5A lādētāju un 4A lādētāju vienādos lietošanas apstākļos, izmantojot 5A lādētāju, cikls samazināsies aptuveni 100 reizes.
●Ja elektriskais transportlīdzeklis netiek lietots ilgu laiku, mēģiniet to uzlādēt reizi nedēļā vai katru reizi 15 dienas.Pats svina-skābes akumulators katru dienu patērēs aptuveni 0,5% no savas enerģijas.Uzstādot jaunā automašīnā, tas patērēs ātrāk.
Arī litija baterijas patērēs enerģiju.Ja akumulators netiek uzlādēts ilgu laiku, tas zaudēs strāvas padevi un akumulators var būt nelietojams.
Pilnīgi jauns akumulators, kas nav izpakots, ir jāuzlādē vienu reizi ilgāk par100 dienas.
●Ja akumulators ir lietots ilgu laikulaiku un tam ir zema efektivitāte, profesionāļi svina-skābes akumulatoru var pievienot ar elektrolītu vai ūdeni, lai turpinātu lietot kādu laiku, taču normālos apstākļos jauno akumulatoru ieteicams nomainīt tieši.Litija akumulatoram ir zema efektivitāte, un to nevar salabot.Jauno akumulatoru ieteicams nomainīt tieši.
●Uzlādes problēma: Lādētājam ir jāizmanto atbilstošs modelis.60 V nevar uzlādēt 48 V akumulatorus, 60 V svina skābes nevar uzlādēt 60 V litija baterijas, unsvina-skābes lādētājus un litija akumulatoru lādētājus nevar lietot savstarpēji aizstājot.
Ja uzlādes laiks ir ilgāks nekā parasti, ieteicams atvienot uzlādes kabeli un pārtraukt uzlādi.Pievērsiet uzmanību tam, vai akumulators nav deformējies vai bojāts.
●Akumulatora darbības laiks = spriegums × akumulatora ampēri × ātrums ÷ motora jauda Šī formula nav piemērota visiem modeļiem, īpaši lieljaudas motoru modeļiem.Apvienojumā ar vairuma sieviešu lietotāju datiem šī metode ir šāda:
48V litija akumulators, 1A = 2,5km, 60V litija akumulators, 1A = 3km, 72V litija akumulators, 1A = 3,5km, svina skābe ir par aptuveni 10% mazāka nekā litija akumulators.
48V akumulators var darbināt 2,5 kilometrus uz ampēru (48V20A 20×2,5=50 kilometri)
60V akumulators var darbināt 3 kilometrus uz ampēru (60V20A 20×3=60 kilometri)
72V akumulators var darbināt 3,5 kilometrus uz ampēru (72V20A 20×3,5=70 kilometri)
●Akumulatora/lādētāja A ietilpība ir vienāda ar uzlādes laiku, uzlādes laiks = akumulatora ietilpība/lādētājs Cipars, piemēram, 20A/4A = 5 stundas, bet tāpēc, ka pēc uzlādes uzlādes efektivitāte būs lēnāka līdz 80% (impulss samazinās strāvu), tāpēc to parasti raksta kā 5-6 stundas vai 6-7 stundas (apdrošināšanai)
