Τα παραδοσιακά ηλεκτρικά οχήματα χρησιμοποιούν κυρίως μπαταρίες μολύβδου ως πυρήνα ισχύος, οδηγώντας τη βιομηχανία ηλεκτρικών οχημάτων για δεκαετίες. Ωστόσο, λόγω της μικρής διάρκειας ζωής τους (200-300 κύκλοι), του μεγάλου μεγέθους και της χαμηλής πυκνότητας χωρητικότητας, οι μπαταρίες μολύβδου έχουν σχεδόν εγκαταλειφθεί στην εποχή των μεγάλων πηγών ενέργειας. Οι μπαταρίες λιθίου είναι δημοφιλείς μεταξύ των ανθρώπων στη νέα ενεργειακή βιομηχανία για το μικρό τους μέγεθος, το μικρό βάρος, τη μεγάλη διάρκεια ζωής και την υψηλή ενεργειακή τους πυκνότητα. Έχουν χαρακτηριστεί ως ο πιο δημοφιλής φορέας ενέργειας.

εικόνα
Η μπαταρία λιθίου είναι ένας γενικός όρος. Εάν υποδιαιρείται προς τα μέσα, συνήθως χωρίζεται ανάλογα με το φυσικό σχήμα, το σύστημα υλικού και το πεδίο εφαρμογής.

Σύμφωνα με το φυσικό σχήμα, οι μπαταρίες λιθίου χωρίζονται σε τρεις τύπους: κυλινδρικές, μαλακές και τετράγωνες.

Σύμφωνα με το σύστημα υλικών, οι μπαταρίες λιθίου χωρίζονται σε: τριμερείς (νικέλιο/κοβάλτιο/μαγγάνιο, NCM), φωσφορικό σίδηρο λιθίου (LFP), μαγγανικό λίθιο, οξείδιο κοβαλτίου λιθίου, τιτανικό λίθιο, πολλαπλό σύνθετο λίθιο κ.λπ.

Οι μπαταρίες λιθίου χωρίζονται σε τύπο ισχύος, τύπο ισχύος και τύπο ενέργειας ανάλογα με το πεδίο εφαρμογής.

Η διάρκεια ζωής και η ασφάλεια των μπαταριών λιθίου ποικίλλουν σημαντικά ανάλογα με τα διαφορετικά συστήματα υλικών και ακολουθούν κατά προσέγγιση τους ακόλουθους κανόνες.

Διάρκεια ζωής: τιτανικό λίθιο> φωσφορικό σίδηρο λίθιο> πολλαπλό σύνθετο λίθιο> τριμερές λίθιο> μαγγανικό λίθιο> οξύ μόλυβδος

Ασφάλεια: Μόλυβδος > Τιτανικό λίθιο > Φωσφορικό σίδηρο λίθιο > Μαγγανικό λίθιο > Πολλαπλό σύνθετο λίθιο > Τριμερές λίθιο

Στη βιομηχανία δικύκλων, οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος συνήθως χρειάζονται αντικατάσταση μετά από ένα έως δύο χρόνια χρήσης και η εγγύηση είναι ότι μπορούν να αντικατασταθούν δωρεάν εντός έξι μηνών. Η εγγύηση της μπαταρίας λιθίου είναι συνήθως 2 έως 3 χρόνια, σπάνια 5 χρόνια. Αυτό που προκαλεί σύγχυση είναι ότι ο κατασκευαστής μπαταριών λιθίου υπόσχεται ότι η διάρκεια ζωής του κύκλου δεν είναι μικρότερη από 2000 φορές και η απόδοση είναι έως και 4000 φορές, αλλά βασικά δεν θα έχει εγγύηση 5 ετών. Εάν χρησιμοποιηθεί μία φορά την ημέρα, 2000 φορές μπορεί να χρησιμοποιηθεί για 5.47 χρόνια, ακόμη και μετά από 2000 κύκλους, η μπαταρία λιθίου δεν καταστραφεί αμέσως, θα εξακολουθεί να υπάρχει περίπου το 70% της υπολειπόμενης χωρητικότητας. Σύμφωνα με τον κανόνα αντικατάστασης ότι η χωρητικότητα του μολύβδου-οξέος διασπάται στο 50%, η διάρκεια ζωής του κύκλου της μπαταρίας λιθίου είναι τουλάχιστον 2500 φορές, η διάρκεια ζωής είναι έως και 7 χρόνια και η διάρκεια ζωής είναι σχεδόν δέκα φορές εκείνη του μολύβδου -οξύ, αλλά έχετε δει πόσες μπαταρίες λιθίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για 7 χρόνια μεμονωμένα; Υπάρχει μόνο ένας μικρός αριθμός προϊόντων που δεν έχουν καταστραφεί μετά από 3 χρόνια χρήσης. Υπάρχει τεράστια διαφορά μεταξύ θεωρίας και πραγματικότητας. Ποιός είναι ο λόγος? Ποια μεταβλητή προκάλεσε τόσο μεγάλο χάσμα;

Ο ακόλουθος επεξεργαστής θα σας μεταφέρει σε εις βάθος ανάλυση.

Πρώτα απ ‘όλα, ο αριθμός των κύκλων που δίνονται από τον κατασκευαστή βασίζεται στη δοκιμή του επιπέδου ενός κυττάρου. Η διάρκεια ζωής του στοιχείου δεν μπορεί να είναι άμεσα ίση με τη διάρκεια ζωής του συστήματος της μπαταρίας. Η διαφορά μεταξύ των δύο είναι κυρίως η εξής.

1. Το μεμονωμένο στοιχείο έχει μεγάλη περιοχή απαγωγής θερμότητας και καλή απαγωγή θερμότητας. Αφού σχηματιστεί το σύστημα Pack, η μεσαία κυψέλη δεν θα μπορεί να διαχέει καλά τη θερμότητα, η οποία θα αποσυντεθεί πολύ γρήγορα. Η διάρκεια ζωής του συστήματος της μπαταρίας εξαρτάται από την κυψέλη με την ταχύτερη εξασθένηση. Μπορεί να φανεί ότι η καλή θερμική διαχείριση και ο σχεδιασμός θερμικής ισορροπίας είναι εξαιρετικά σημαντικά!

2. Η διάρκεια ζωής του κύκλου της μπαταρίας που υπόσχονται οι κατασκευαστές μπαταριών λιθίου βασίζεται σε δεδομένα δοκιμών σε συγκεκριμένη θερμοκρασία και συγκεκριμένο ρυθμό φόρτισης και εκφόρτισης, όπως φόρτιση 0.2C/εκφόρτιση 0.3C σε κανονική θερμοκρασία 25°C. Στην πραγματική χρήση, η θερμοκρασία μπορεί να είναι τόσο υψηλή όσο 45°C και έως και -20°C.

Φορτίστε το μία φορά σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας ή χαμηλής θερμοκρασίας, η διάρκεια ζωής θα μειωθεί κατά 2 έως 5 φορές. Ο τρόπος ελέγχου του ρυθμού φόρτισης-εκφόρτισης και φόρτισης-εκφόρτισης σε περιβάλλοντα υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας είναι το κλειδί. Η διάρκεια ζωής των μπαταριών λιθίου θα μειωθεί δραστικά όταν χρησιμοποιείτε φορτιστές υψηλού ρεύματος ή οχήματα με ελεγκτές υψηλής ισχύος.

3. Η διάρκεια ζωής του συστήματος της μπαταρίας δεν εξαρτάται μόνο από την απόδοση της κυψέλης της μπαταρίας, αλλά επίσης σχετίζεται στενά με την απόδοση άλλων εξαρτημάτων. Όπως λογισμικό και υλικό πλακέτας προστασίας BMS, σχεδιασμός ακεραιότητας μονάδας, αντοχή σε κραδασμούς του κιβωτίου, αδιάβροχη στεγανοποίηση, διάρκεια ζωής βύσματος σύνδεσης και ούτω καθεξής.

Δεύτερον, υπάρχει μεγάλο χάσμα τιμών μεταξύ των μπαταριών λιθίου και των μπαταριών μολύβδου-οξέος. Οι περισσότερες από τις μπαταρίες λιθίου που χρησιμοποιούνται στα δίτροχα οχήματα είναι μπαταρίες που δεν μπορούν να ελεγχθούν σε εφαρμογές ισχύος όπως τα αυτοκίνητα και η αποθήκευση ενέργειας. Κάποια μάλιστα αποσυναρμολογούνται. Αποσύρθηκε από το κλιμάκιο. Αυτός ο τύπος μπαταρίας λιθίου έχει εγγενώς ορισμένα ελαττώματα ή έχει χρησιμοποιηθεί για κάποιο χρονικό διάστημα και η διάρκεια ζωής δεν είναι εγγυημένη.

Τέλος, ακόμα κι αν πρόκειται για μπαταρία παγκόσμιας κλάσης, ενδέχεται να μην μπορείτε να φτιάξετε ένα σύστημα πακέτων μπαταριών παγκόσμιας κλάσης. Οι μπαταρίες καλής ποιότητας και υψηλής απόδοσης είναι απλώς μια απαραίτητη προϋπόθεση για ένα σύστημα μπαταριών υψηλής ποιότητας. Για να χρησιμοποιήσετε καλές μπαταρίες για να δημιουργήσετε ένα καλό σύστημα μπαταρίας, υπάρχουν πάρα πολλοί σύνδεσμοι και παράγοντες που πρέπει να λάβετε υπόψη.

Η παραπάνω ανάλυση δείχνει ότι η ποιότητα των μπαταριών λιθίου στην αγορά δεν καθορίζεται εξ ολοκλήρου από το στοιχείο της μπαταρίας, αλλά από το σχεδιασμό του συστήματος της μπαταρίας, τη στρατηγική λογισμικού και υλικού BMS, τη δομή της μονάδας κουτιού, τις προδιαγραφές φορτιστή, την ισχύ του ελεγκτή οχήματος και την τοπική θερμοκρασία . Το αποτέλεσμα της σύνθεσης άλλων παραγόντων.