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Amenazando la vida y la seguridad de las baterías de litio, la verdad ha sido descifrada
Traditional electric vehicles mainly use lead batteries as the power core, leading the electric vehicle industry for decades. However, due to their short life span (200-300 cycles), large size, and low capacity density, lead batteries have almost been abandoned in the era of large energy sources. Lithium batteries are popular among people in the new energy industry for their small size, light weight, long life, and high energy density. They have been rated as the most popular energy carrier.
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Lithium battery is a general term. If it is subdivided inward, it is usually divided according to physical shape, material system, and application field.
Según la forma física, las baterías de litio se dividen en tres tipos: cilíndricas, compactas y cuadradas;
According to the material system, lithium batteries are divided into: ternary (nickel/cobalt/manganese, NCM), lithium iron phosphate (LFP), lithium manganate, lithium cobalt oxide, lithium titanate, multiple composite lithium, etc.;
Las baterías de litio se dividen en tipo de potencia, tipo de potencia y tipo de energía según el campo de aplicación;
La vida útil y la seguridad de las baterías de litio varían mucho con los diferentes sistemas de materiales y siguen aproximadamente las siguientes reglas.
Vida útil: titanato de litio> fosfato de hierro y litio> litio compuesto múltiple> litio ternario> manganato de litio> ácido de plomo
Seguridad: Ácido de plomo> Titanato de litio> Fosfato de hierro y litio> Manganato de litio> Litio compuesto múltiple> Litio ternario
En la industria de los vehículos de dos ruedas, las baterías de plomo-ácido generalmente deben reemplazarse después de uno o dos años de uso, y la garantía es que se pueden reemplazar sin cargo dentro de los seis meses. La garantía de la batería de litio suele ser de 2 a 3 años, rara vez de 5 años. Lo que es confuso es que el fabricante de la batería de litio promete que su ciclo de vida no es inferior a 2000 veces y el rendimiento es de hasta 4000 veces, pero básicamente no tendrá una garantía de 5 años. Si se usa una vez al día, se pueden usar 2000 veces durante 5.47 años, incluso después de 2000 ciclos, la batería de litio no se daña inmediatamente, todavía habrá aproximadamente el 70% de la capacidad restante. De acuerdo con la regla de reemplazo de que la capacidad de plomo-ácido se reduce al 50%, el ciclo de vida de la batería de litio es de al menos 2500 veces, la vida útil es de hasta 7 años y la vida útil es casi diez veces mayor que la del plomo. -ácido, pero has visto cuántas baterías de litio se pueden usar durante 7 años individualmente? Solo hay una pequeña cantidad de productos que no se han dañado después de 3 años de uso. Existe una gran diferencia entre la teoría y la realidad. ¿Cuál es la razón? ¿Qué variable causó una brecha tan grande?
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En primer lugar, el número de ciclos proporcionado por el fabricante se basa en la prueba del nivel de celda única. La vida útil de la celda no puede ser directamente igual a la vida útil del sistema del paquete de baterías. La diferencia entre los dos es principalmente la siguiente.
1. La celda única tiene un área de disipación de calor grande y buena disipación de calor. Una vez formado el sistema Pack, la celda del medio no podrá disipar bien el calor, que decaerá demasiado rápido. La vida del sistema del paquete de baterías depende de la celda con la atenuación más rápida. Se puede ver que una buena gestión térmica y un diseño de equilibrio térmico son extremadamente importantes.
2. El ciclo de vida de la celda de la batería prometido por los fabricantes de baterías de litio se basa en datos de prueba a una temperatura específica y una tasa de carga y descarga específica, como carga de 0.2C / descarga de 0.3C a una temperatura normal de 25 ° C. En el uso real, la temperatura puede ser tan alta como 45 ° C y tan baja como -20 ° C.
Cárguelo una vez en condiciones de alta o baja temperatura, la vida se atenuará de 2 a 5 veces. Cómo controlar la tasa de carga-descarga y carga-descarga en entornos de alta y baja temperatura es la clave. La vida útil de las baterías de litio se reducirá drásticamente cuando se utilizan cargadores de alta corriente o vehículos con controladores de alta potencia.
3. La vida útil del sistema de paquete de baterías no solo depende del rendimiento de la celda de la batería, sino que también está estrechamente relacionada con el rendimiento de otros componentes. Como el software y hardware de la placa de protección BMS, el diseño de la integridad del módulo, la resistencia a la vibración de la caja, el sellado a prueba de agua, la vida útil del enchufe del conector, etc.
En segundo lugar, existe una gran diferencia de precios entre las baterías de litio y las baterías de plomo-ácido. La mayoría de las baterías de litio que se utilizan en los vehículos de dos ruedas son baterías que no se pueden filtrar en aplicaciones eléctricas como los automóviles y el almacenamiento de energía. Algunos incluso están desmontados. Retirado del escalón. Este tipo de batería de litio tiene de forma inherente ciertos defectos o se ha utilizado durante un período de tiempo, y no se puede garantizar su vida útil.
Finalmente, incluso si es una batería de clase mundial, es posible que no pueda hacer un sistema de paquete de baterías de clase mundial. Las baterías de buena calidad y alto rendimiento son solo una condición necesaria para un sistema de paquetes de baterías de alta calidad. Para usar buenas baterías para hacer un buen sistema de paquetes de baterías, hay demasiados vínculos y factores a considerar.
El análisis anterior muestra que la calidad de las baterías de litio en el mercado no está completamente determinada por la celda de la batería, sino por el diseño del sistema del paquete de baterías, la estrategia de software y hardware de BMS, la estructura del módulo de la caja, las especificaciones del cargador, la potencia del controlador del vehículo y la temperatura regional. . El resultado de la síntesis de otros factores.