Blei-Säure-Batterien und Lithium-Batterien
1. Blei-Säure-Batterien
1.1 Was sind Blei-Säure-Batterien?
● Blei-Säure-Batterien sind Speicherbatterien, deren Elektroden hauptsächlich aus bestehenführenund seinOxide, und dessen Elektrolyt istSchwefelsäurelösung.
● Die Nennspannung einer einzelligen Blei-Säure-Batterie beträgt2,0 V, der auf 1,5 V entladen und auf 2,4 V aufgeladen werden kann.
● In Anwendungen,6 EinzelzellenBlei-Säure-Batterien werden oft in Reihe geschaltet, um einen Nennwert zu bilden12VBlei-Säure-Batterie.
1.2 Aufbau einer Blei-Säure-Batterie
● Im Entladezustand von Blei-Säure-Batterien ist der Hauptbestandteil der positiven Elektrode Bleidioxid, und der Strom fließt von der positiven Elektrode zur negativen Elektrode, und der Hauptbestandteil der negativen Elektrode ist Blei.
● Im Ladezustand von Blei-Säure-Batterien sind die Hauptbestandteile der positiven und negativen Elektroden Bleisulfat, und der Strom fließt von der positiven Elektrode zur negativen Elektrode.
●Graphenbatterien: Graphen-leitende Additivewerden den positiven und negativen Elektrodenmaterialien zugesetzt,Graphen-Verbundmaterialien für Elektrodenwerden der positiven Elektrode hinzugefügt undGraphen-Funktionsschichtenwerden den leitfähigen Schichten hinzugefügt.
1.3 Was bedeuten die Angaben auf dem Zertifikat?
●6-DZF-20:6 bedeutet, dass es welche gibt6 Gitter, jedes Gitter hat eine Spannung von2V, und die in Reihe geschaltete Spannung beträgt 12 V, und 20 bedeutet, dass die Batterie eine Kapazität von hat20AH.
● D (elektrisch), Z (kraftunterstützt), F (ventilgeregelte wartungsfreie Batterie).
●DZM:D (elektrisches Fahrzeug), Z (kraftunterstütztes Fahrzeug), M (versiegelte wartungsfreie Batterie).
●EVF:EV (Batteriefahrzeug), F (ventilgeregelte wartungsfreie Batterie).
1.4 Der Unterschied zwischen ventilgesteuert und versiegelt
●Ventilgeregelte wartungsfreie Batterie:Für die Wartung muss kein Wasser oder Säure hinzugefügt werden, die Batterie selbst ist eine versiegelte Struktur.kein Säureaustritt oder Säurenebel, mit einer EinwegsicherungAuslassventilWenn das interne Gas einen bestimmten Wert überschreitet, öffnet sich das Auslassventil automatisch, um das Gas abzulassen
●Versiegelte wartungsfreie Blei-Säure-Batterie:Die gesamte Batterie istvollständig umschlossen (Die Redoxreaktion der Batterie zirkuliert im Inneren der versiegelten Hülle), sodass die wartungsfreie Batterie keinen „Schadgas“-Überlauf aufweist
2. Lithiumbatterien
2.1 Was sind Lithiumbatterien?
● Lithiumbatterien sind ein Batterietyp, der verwendet wirdLithiummetall or Lithiumlegierungals positive/negative Elektrodenmaterialien und verwendet nichtwässrige Elektrolytlösungen.(Lithiumsalze und organische Lösungsmittel)
2.2 Klassifizierung von Lithiumbatterien
●Lithiumbatterien lassen sich grob in zwei Kategorien einteilen: Lithium-Metall-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien.Lithium-Ionen-Batterien sind Lithium-Metall-Batterien hinsichtlich Sicherheit, spezifischer Kapazität, Selbstentladungsrate und Leistungs-Preis-Verhältnis überlegen.
● Aufgrund der eigenen hohen technologischen Anforderungen produzieren nur Unternehmen in wenigen Ländern diesen Typ von Lithium-Metall-Batterien.
2.3 Lithium-Ionen-Akku
| Positive Elektrodenmaterialien | Nennspannung | Energiedichte | Lebensdauer | Kosten | Sicherheit | Zykluszeiten | Normale Betriebstemperatur |
| Lithiumkobaltoxid (LCO) | 3,7V | Mittel | Niedrig | Hoch | Niedrig | ≥500 300-500 | Lithiumeisenphosphat: -20℃~65℃ Ternäres Lithium: -20℃~45℃Ternäre Lithiumbatterien sind bei niedrigen Temperaturen effizienter als Lithiumeisenphosphat, sind jedoch bei hohen Temperaturen nicht so beständig wie Lithiumeisenphosphat.Dies hängt jedoch von den spezifischen Bedingungen der einzelnen Batteriefabriken ab. |
| Lithiummanganoxid (LMO) | 3,6V | Niedrig | Mittel | Niedrig | Mittel | ≥500 800-1000 | |
| Lithium-Nickeloxid (LNO) | 3,6V | Hoch | Niedrig | Hoch | Niedrig | Keine Daten | |
| Lithiumeisenphosphat (LFP) | 3,2V | Mittel | Hoch | Niedrig | Hoch | 1200-1500 | |
| Nickel-Kobalt-Aluminium (NCA) | 3,6V | Hoch | Mittel | Mittel | Niedrig | ≥500 800-1200 | |
| Nickel-Kobalt-Mangan (NCM) | 3,6V | Hoch | Hoch | Mittel | Niedrig | ≥1000 800-1200 |
●Materialien der negativen Elektrode:Am häufigsten wird Graphit verwendet.Darüber hinaus können auch Lithiummetall, Lithiumlegierungen, Silizium-Kohlenstoff-Negativelektroden, Oxid-Negativelektrodenmaterialien usw. für die Negativelektrode verwendet werden
● Im Vergleich dazu ist Lithiumeisenphosphat das kostengünstigste Material für positive Elektroden.
2.4 Formklassifizierung von Lithium-Ionen-Batterien
Zylindrischer Lithium-Ionen-Akku
Prismatischer Li-Ionen-Akku
Knopf-Lithium-Ionen-Akku
Speziell geformter Lithium-Ionen-Akku
Softpack-Akku
● Gängige Formen für Elektrofahrzeugbatterien:zylindrisch und Softpack
● Zylindrische Lithiumbatterie:
● Vorteile: ausgereifte Technologie, niedrige Kosten, kleine Einzelenergie, einfach zu steuern, gute Wärmeableitung
● Nachteile:große Anzahl an Akkupacks, relativ hohes Gewicht, etwas geringere Energiedichte
● Softpack-Lithiumbatterie:
● Vorteile: überlagerte Herstellungsmethode, dünner, leichter, höhere Energiedichte, mehr Variationsmöglichkeiten bei der Bildung eines Batteriepacks
● Nachteile:schlechte Gesamtleistung des Akkupacks (Konsistenz), nicht beständig gegen hohe Temperaturen, nicht einfach zu standardisieren, hohe Kosten
● Welche Form ist besser für Lithiumbatterien?Tatsächlich gibt es keine pauschale Antwort, sie hängt hauptsächlich von der Nachfrage ab
● Wenn Sie niedrige Kosten und eine gute Gesamtleistung wünschen: zylindrische Lithiumbatterie > Softpack-Lithiumbatterie
● Wenn Sie eine kleine Größe, ein geringes Gewicht und eine hohe Energiedichte wünschen: Softpack-Lithiumbatterie > zylindrische Lithiumbatterie
2.5 Aufbau der Lithiumbatterie
● 18650: 18 mm gibt den Durchmesser der Batterie an, 65 mm gibt die Höhe der Batterie an, 0 gibt eine zylindrische Form an, und so weiter
● Berechnung einer 12v20ah-Lithiumbatterie: Gehen Sie davon aus, dass die Nennspannung einer 18650-Batterie 3,7 V (4,2 V bei voller Ladung) und die Kapazität 2000 Ah (2 Ah) beträgt.
● Um 12 V zu erhalten, benötigen Sie 3 18650-Batterien (12/3,7≈3).
● Um 20 Ah, 20/2=10, zu erhalten, benötigen Sie 10 Batteriegruppen mit jeweils 3 12 V.
● 3 in Reihe sind 12 V, 10 parallel sind 20 Ah, also 12 V 20 Ah (insgesamt sind 30 18650-Zellen erforderlich).
● Beim Entladen fließt der Strom von der negativen zur positiven Elektrode
● Beim Laden fließt der Strom von der positiven zur negativen Elektrode
3. Vergleich zwischen Lithiumbatterie, Blei-Säure-Batterie und Graphenbatterie
| Vergleich | Lithium Batterie | Blei-Säure-Batterie | Graphen-Batterie |
| Preis | Hoch | Niedrig | Mittel |
| Sicherheitsfaktor | Niedrig | Hoch | Relativ hoch |
| Volumen und Gewicht | Kleine Größe, geringes Gewicht | Große Größe und hohes Gewicht | Großes Volumen, schwerer als Blei-Säure-Batterie |
| Batterielebensdauer | Hoch | Normal | Höher als Blei-Säure-Batterie, niedriger als Lithium-Batterie |
| Lebensdauer | 4 Jahre (ternäres Lithium: 800-1200 Mal Lithiumeisenphosphat: 1200-1500-fach) | 3 Jahre (3-500 Mal) | 3 Jahre (>500 Mal) |
| Portabilität | Flexibel und leicht zu tragen | Kann nicht aufgeladen werden | Kann nicht aufgeladen werden |
| Reparatur | Irreparabel | Reparierbar | Reparierbar |
● Es gibt keine eindeutige Antwort auf die Frage, welche Batterie für Elektrofahrzeuge besser ist.Dies hängt hauptsächlich von der Nachfrage nach Batterien ab.
● In Bezug auf Batterielebensdauer und Lebensdauer: Lithiumbatterie > Graphen > Bleisäure.
● In Bezug auf Preis und Sicherheitsfaktor: Bleisäure > Graphen > Lithiumbatterie.
● In Bezug auf die Tragbarkeit: Lithiumbatterie > Bleisäure = Graphen.
4. Batteriebezogene Zertifikate
● Blei-Säure-Batterie: Wenn die Blei-Säure-Batterie die Vibrations-, Druckdifferenz- und 55°C-Temperaturtests besteht, kann sie vom normalen Frachttransport ausgenommen werden.Besteht es die drei Prüfungen nicht, wird es als Gefahrgut der Kategorie 8 (ätzende Stoffe) eingestuft.
● Zu den gängigen Zertifikaten gehören:
●Zertifizierung für den sicheren Transport chemischer Güter(Luft-/Seetransport);
●Sicherheitsdatenblatt(DATENBLATT ZUR MATERIALSICHERHEIT);
● Lithiumbatterie: Als Gefahrgut der Klasse 9 für den Export eingestuft
● Zu den gängigen Zertifikaten gehören: Lithiumbatterien sind üblicherweise UN38.3, UN3480, UN3481 und UN3171, Gefahrgutverpackungszertifikate, Gutachten über die Frachttransportbedingungen
●UN38.3Sicherheitsinspektionsbericht
●UN3480Lithium-Ionen-Akku
●UN3481Lithium-Ionen-Batterie im Gerät eingebaut oder Lithium-Elektronikbatterie und Gerät zusammen verpackt (gleicher Gefahrgutschrank)
●UN3171batteriebetriebenes Fahrzeug oder batteriebetriebenes Gerät (Batterie im Auto untergebracht, derselbe Gefahrgutschrank)
5. Batterieprobleme
● Blei-Säure-Batterien werden über einen langen Zeitraum verwendet und die Metallverbindungen im Inneren der Batterie sind anfällig für Brüche, was zu Kurzschlüssen und Selbstentzündungen führen kann.Lithiumbatterien haben ihre Lebensdauer überschritten, der Batteriekern altert und ist undicht, was leicht zu Kurzschlüssen und hohen Temperaturen führen kann.
Blei-Säure-Batterien
Lithium Batterie
● Unbefugte Modifikation: Benutzer modifizieren den Batteriestromkreis ohne Genehmigung, was sich auf die Sicherheitsleistung des Stromkreises des Fahrzeugs auswirkt.Durch unsachgemäße Modifikation wird der Fahrzeugstromkreis überlastet, überlastet, erhitzt und kurzgeschlossen.
Blei-Säure-Batterien
Lithium Batterie
● Ladegerätfehler.Wenn das Ladegerät längere Zeit im Auto bleibt und wackelt, können sich die Kondensatoren und Widerstände im Ladegerät leicht lösen, was leicht zu einer Überladung der Batterie führen kann.Auch die Verwendung des falschen Ladegeräts kann zu einer Überladung führen.
● Elektrofahrräder sind der Sonne ausgesetzt.Im Sommer sind die Temperaturen hoch und es ist nicht geeignet, Elektrofahrräder draußen in der Sonne abzustellen.Die Temperatur im Inneren der Batterie wird weiter ansteigen.Wenn Sie den Akku sofort aufladen, nachdem Sie von der Arbeit nach Hause gekommen sind, steigt die Temperatur im Akku weiter an.Wenn es die kritische Temperatur erreicht, kann es leicht zu einer spontanen Entzündung kommen.
● Elektromotorräder werden bei starkem Regen leicht durchnässt.Lithiumbatterien können nicht verwendet werden, nachdem sie in Wasser eingeweicht wurden.Elektrofahrzeuge mit Blei-Säure-Batterie müssen in einer Werkstatt repariert werden, nachdem sie in Wasser eingeweicht wurden.
6. Tägliche Wartung und Verwendung von Batterien und anderem
● Vermeiden Sie Überladung und Tiefentladung des Akkus
Überladung:Im Allgemeinen werden in China Ladesäulen zum Laden verwendet.Bei voller Ladung wird die Stromversorgung automatisch unterbrochen.Beim Laden mit einem Ladegerät wird die Stromversorgung bei voller Ladung automatisch unterbrochen.Zusätzlich zu gewöhnlichen Ladegeräten ohne Volllade-Abschaltfunktion laden sie bei voller Ladung weiterhin mit einem geringen Strom auf, was sich auf die Lebensdauer für lange Zeit auswirkt;
Tiefentladung:Generell wird empfohlen, den Akku aufzuladen, wenn noch 20 % Ladung übrig sind.Das Laden mit geringer Leistung über einen längeren Zeitraum führt dazu, dass der Akku unter Spannung steht und möglicherweise nicht geladen wird.Es muss erneut aktiviert werden und kann möglicherweise nicht aktiviert werden.
● Vermeiden Sie die Verwendung bei hohen und niedrigen Temperaturen.Hohe Temperaturen intensivieren die chemische Reaktion und erzeugen viel Wärme.Wenn die Hitze einen bestimmten kritischen Wert erreicht, brennt die Batterie und explodiert.
● Vermeiden Sie schnelles Laden, was zu Veränderungen der inneren Struktur und Instabilität führt.Gleichzeitig erwärmt sich der Akku und beeinträchtigt die Lebensdauer des Akkus.Entsprechend den Eigenschaften verschiedener Lithiumbatterien wird bei einer 20-A-Lithium-Manganoxid-Batterie bei Verwendung eines 5-A-Ladegeräts und eines 4-A-Ladegeräts unter den gleichen Nutzungsbedingungen die Verwendung eines 5-A-Ladegeräts den Zyklus um etwa das Hundertfache verkürzen.
●Wenn das Elektrofahrzeug längere Zeit nicht genutzt wird, versuchen Sie, es einmal pro Woche oder alle Male aufzuladen 15 Tage.Die Blei-Säure-Batterie selbst verbraucht täglich etwa 0,5 % ihres Eigenstroms.Beim Einbau in ein neues Auto wird es schneller verbraucht.
Lithiumbatterien verbrauchen ebenfalls Strom.Wenn der Akku längere Zeit nicht aufgeladen wird, kommt es zu einem Stromausfall und der Akku ist möglicherweise unbrauchbar.
Ein brandneuer Akku, der nicht ausgepackt wurde, muss länger als einmal aufgeladen werden100 Tage.
●Wenn der Akku längere Zeit verwendet wurdeDa die Blei-Säure-Batterie lange hält und einen geringen Wirkungsgrad aufweist, kann sie von Fachleuten mit Elektrolyt oder Wasser aufgefüllt werden, um sie für einen bestimmten Zeitraum weiter zu verwenden. Unter normalen Umständen wird jedoch empfohlen, die neue Batterie direkt auszutauschen.Die Lithiumbatterie hat einen geringen Wirkungsgrad und kann nicht repariert werden.Es wird empfohlen, die neue Batterie direkt auszutauschen.
●Ladeproblem: Das Ladegerät muss ein passendes Modell verwenden.60 V können keine 48 V-Batterien laden, 60 V-Blei-Säure-Batterien können keine 60 V-Lithiumbatterien laden undBlei-Säure-Ladegeräte und Lithium-Batterieladegeräte können nicht austauschbar verwendet werden.
Sollte die Ladezeit länger als üblich sein, empfiehlt es sich, das Ladekabel abzuziehen und den Ladevorgang zu beenden.Achten Sie darauf, ob der Akku deformiert oder beschädigt ist.
●Batterielebensdauer = Spannung × Batterieampere × Geschwindigkeit ÷ Motorleistung. Diese Formel ist nicht für alle Modelle geeignet, insbesondere für Modelle mit Hochleistungsmotoren.Kombiniert mit den Nutzungsdaten der meisten weiblichen Nutzer ergibt sich folgende Methode:
48-V-Lithiumbatterie, 1A = 2,5 km, 60-V-Lithiumbatterie, 1A = 3 km, 72-V-Lithiumbatterie, 1A = 3,5 km, Blei-Säure ist etwa 10 % weniger als Lithiumbatterie.
Eine 48-V-Batterie kann 2,5 Kilometer pro Ampere laufen (48V20A 20×2,5=50 Kilometer)
Eine 60-V-Batterie kann 3 Kilometer pro Ampere laufen (60V20A 20×3=60 Kilometer)
Eine 72-V-Batterie kann 3,5 Kilometer pro Ampere zurücklegen (72V20A 20×3,5=70 Kilometer)
●Die Kapazität des Akkus bzw. die A des Ladegeräts entspricht der Ladezeit, Ladezeit = Akkukapazität/Ladegerät Eine Zahl, zum Beispiel 20A/4A = 5 Stunden, aber da die Ladeeffizienz nach dem Laden auf 80 % langsamer wird (Impuls verringert den Strom), wird sie normalerweise als 5-6 geschrieben Stunden oder 6-7 Stunden (für Versicherungen)
