خودروهای برقی سنتی عمدتاً از باتری‌های سرب به عنوان هسته انرژی استفاده می‌کنند که صنعت خودروهای الکتریکی را برای چندین دهه پیشروی می‌کند. با این حال، باتری های سرب به دلیل طول عمر کوتاه (200-300 چرخه)، اندازه بزرگ و چگالی ظرفیت کم، تقریباً در عصر منابع انرژی بزرگ رها شده اند. باتری های لیتیومی به دلیل اندازه کوچک، وزن سبک، عمر طولانی و چگالی انرژی بالا در بین مردم در صنعت انرژی های جدید محبوب هستند. آنها به عنوان محبوب ترین حامل انرژی رتبه بندی شده اند.

تصویر
باتری لیتیومی یک اصطلاح کلی است. اگر به داخل تقسیم شود، معمولاً بر اساس شکل فیزیکی، سیستم مواد و زمینه کاربرد تقسیم می شود.

با توجه به شکل فیزیکی، باتری های لیتیومی به سه نوع تقسیم می شوند: استوانه ای، بسته بندی نرم و مربع.

با توجه به سیستم مواد، باتری های لیتیومی به دو دسته تقسیم می شوند: سه تایی (نیکل / کبالت / منگنز، NCM)، فسفات آهن لیتیوم (LFP)، منگنات لیتیوم، اکسید لیتیوم کبالت، لیتیوم تیتانات، لیتیوم کامپوزیت چندگانه و غیره.

باتری های لیتیومی با توجه به زمینه کاربرد به نوع توان، نوع توان و نوع انرژی تقسیم می شوند.

عمر مفید و ایمنی باتری های لیتیومی با سیستم های مواد مختلف بسیار متفاوت است و تقریباً از قوانین زیر پیروی می کند.

عمر مفید: لیتیوم تیتانات > لیتیوم فسفات آهن > لیتیوم کامپوزیت چندگانه > لیتیوم سه تایی > منگنات لیتیوم > اسید سرب

ایمنی: اسید سرب> لیتیوم تیتانات> لیتیوم فسفات آهن> لیتیوم منگنات> لیتیوم کامپوزیت چندگانه> لیتیوم سه تایی

در صنعت دوچرخ، باتری های سرب اسیدی معمولاً پس از یک تا دو سال استفاده نیاز به تعویض دارند و گارانتی این است که می توان آنها را به صورت رایگان در عرض شش ماه تعویض کرد. ضمانت باتری لیتیومی معمولاً 2 تا 3 سال و به ندرت 5 سال است. چیزی که گیج کننده است این است که سازنده باتری لیتیومی قول می دهد که عمر چرخه آن کمتر از 2000 بار نیست و عملکرد آن تا 4000 برابر است، اما اساساً 5 سال گارانتی نخواهد داشت. اگر یک بار در روز استفاده شود، 2000 بار می تواند به مدت 5.47 سال استفاده شود، حتی پس از 2000 چرخه، باتری لیتیومی بلافاصله آسیب نمی بیند، هنوز حدود 70٪ از ظرفیت باقی مانده وجود خواهد داشت. طبق قانون جایگزینی که ظرفیت سرب اسید تا 50 درصد کاهش می یابد، عمر چرخه باتری لیتیومی حداقل 2500 برابر است، عمر مفید آن تا 7 سال و عمر آن نزدیک به ده برابر سرب است. اسید، اما شما دیده اید که چند باتری لیتیومی را می توان برای 7 سال استفاده کرد؟ فقط تعداد کمی از محصولات هستند که پس از 3 سال استفاده آسیب ندیده اند. بین تئوری و واقعیت تفاوت زیادی وجود دارد. دلیل ش چیه؟ چه متغیری باعث ایجاد چنین شکاف بزرگی شده است؟

ویرایشگر زیر شما را تجزیه و تحلیل عمیق می کند.

اول از همه، تعداد چرخه های ارائه شده توسط سازنده بر اساس آزمایش سطح تک سلولی است. عمر سلول نمی تواند مستقیماً با عمر سیستم بسته باتری برابری کند. تفاوت این دو عمدتاً به شرح زیر است.

1. تک سلولی دارای یک منطقه اتلاف گرما بزرگ و اتلاف گرما خوب است. پس از تشکیل سیستم پک، سلول میانی نمی تواند گرما را به خوبی دفع کند که خیلی سریع خراب می شود. عمر سیستم بسته باتری به سلولی با سریعترین تضعیف بستگی دارد. می توان دید که مدیریت حرارتی خوب و طراحی تعادل حرارتی بسیار مهم است!

2. عمر چرخه سلولی باتری وعده داده شده توسط سازندگان باتری لیتیومی بر اساس داده های آزمایش در دمای خاص و نرخ شارژ و دشارژ خاص است، مانند 0.2C شارژ/0.3C تخلیه در دمای معمولی 25 درجه سانتی گراد. در استفاده واقعی، دما می تواند تا 45 درجه سانتی گراد و تا 20- درجه سانتی گراد باشد.

یک بار آن را در شرایط دمای بالا یا دمای پایین شارژ کنید، عمر آن 2 تا 5 برابر کاهش می یابد. نحوه کنترل میزان شارژ و دشارژ شارژ در محیط های با دمای بالا و پایین کلید اصلی است. در صورت استفاده از شارژرهای با جریان بالا یا وسایل نقلیه با کنترلرهای پرقدرت، عمر باتری های لیتیومی به شدت کاهش می یابد.

3. عمر مفید سیستم بسته باتری نه تنها به عملکرد سلول باتری بستگی دارد، بلکه ارتباط نزدیکی با عملکرد سایر اجزا دارد. مانند نرم افزار و سخت افزار برد حفاظتی BMS، طراحی یکپارچگی ماژول، مقاومت در برابر لرزش جعبه، آب بندی ضد آب، عمر پلاگین اتصال و غیره.

ثانیاً، شکاف قیمتی زیادی بین باتری‌های لیتیومی و باتری‌های سرب اسیدی وجود دارد. بیشتر باتری‌های لیتیومی مورد استفاده در خودروهای دو چرخ، باتری‌هایی هستند که در کاربردهای برق مانند خودروها و ذخیره‌سازی انرژی نمی‌توان آنها را غربال کرد. حتی برخی از آنها جدا می شوند. بازنشسته از رده. این نوع باتری لیتیومی ذاتاً دارای ایرادات خاصی است یا برای مدتی مورد استفاده قرار گرفته است و نمی توان طول عمر آن را تضمین کرد.

در نهایت، حتی اگر یک باتری در سطح جهانی باشد، ممکن است نتوانید یک سیستم بسته باتری در کلاس جهانی بسازید. باتری های با کیفیت و کارایی بالا فقط شرط لازم برای یک سیستم بسته باتری با کیفیت بالا هستند. برای استفاده از باتری های خوب برای ساختن یک سیستم بسته باتری خوب، پیوندها و عوامل زیادی وجود دارد که باید در نظر گرفته شود.

تجزیه و تحلیل بالا نشان می دهد که کیفیت باتری های لیتیومی در بازار به طور کامل توسط سلول باتری تعیین نمی شود، بلکه توسط طراحی سیستم بسته باتری، نرم افزار و استراتژی سخت افزار BMS، ساختار ماژول جعبه، مشخصات شارژر، قدرت کنترل کننده خودرو و دمای منطقه تعیین می شود. . نتیجه سنتز عوامل دیگر.