Tradicionalna električna vozila večinoma uporabljajo svinčene baterije kot energijsko jedro, ki že desetletja vodijo industrijo električnih vozil. Zaradi kratke življenjske dobe (200-300 ciklov), velike velikosti in nizke gostote zmogljivosti so bile svinčene baterije v dobi velikih virov energije skoraj opuščene. Litijeve baterije so priljubljene med ljudmi v novi energetski industriji zaradi svoje majhnosti, majhne teže, dolge življenjske dobe in visoke gostote energije. Ocenjeni so kot najbolj priljubljeni energetski nosilci.

slika
Litijeva baterija je splošen izraz. Če je razdeljen navznoter, je običajno razdeljen glede na fizično obliko, materialni sistem in področje uporabe.

Glede na fizično obliko litijeve baterije delimo na tri vrste: cilindrične, mehko zapakirane in kvadratne;

Glede na sistem materiala se litijeve baterije delijo na: ternarne (nikelj/kobalt/mangan, NCM), litijev železov fosfat (LFP), litijev manganat, litijev kobaltov oksid, litijev titanat, večkratni kompozitni litij itd.;

Litijeve baterije so glede na področje uporabe razdeljene na vrsto moči, vrsto moči in vrsto energije;

Življenjska doba in varnost litijevih baterij se pri različnih materialnih sistemih močno razlikujeta in v grobem upoštevajte naslednja pravila.

Življenjska doba: litijev titanat> litijev železov fosfat> več kompozitni litij> trojni litij> litijev manganat> svinčena kislina

Varnost: Svinčena kislina>Litijev titanat>Litijev železov fosfat>Litijev manganat>Več kompozitni litij>Ternarni litij

V industriji dvokolesnikov je običajno treba svinčene akumulatorje zamenjati po enem do dveh letih uporabe, garancija pa je, da jih je mogoče brezplačno zamenjati v šestih mesecih. Garancija na litijevo baterijo je običajno 2 do 3 leta, redko 5 let. Zmedeno je, da proizvajalec litijeve baterije obljublja, da njena življenjska doba cikla ni manjša od 2000-krat, zmogljivost pa do 4000-krat, vendar v bistvu ne bo imela 5-letne garancije. Če se uporablja enkrat na dan, se lahko uporablja 2000-krat 5.47 let, tudi po 2000 ciklih se litijeva baterija ne poškoduje takoj, še vedno bo približno 70% preostale kapacitete. Po nadomestnem pravilu, da se zmogljivost svinčene kisline zmanjša na 50%, je življenjska doba litijeve baterije najmanj 2500-kratna, življenjska doba je kar 7 let, življenjska doba pa je skoraj desetkrat daljša od svinčene -acid, a ste že videli, koliko litijevih baterij lahko uporabite za 7 let posamezno? Obstaja le majhno število izdelkov, ki po 3 letih uporabe niso bili poškodovani. Med teorijo in realnostjo je velika razlika. Kakšen je razlog? Katera spremenljivka je povzročila tako veliko vrzel?

Naslednji urejevalnik vas bo popeljal v poglobljeno analizo.

Prvič, število ciklov, ki jih poda proizvajalec, temelji na preskusu ravni posamezne celice. Življenjska doba celice ne more biti neposredno enaka življenjski dobi sistema baterijskega paketa. Razlika med obema je predvsem naslednja.

1. Enojna celica ima veliko površino odvajanja toplote in dobro odvajanje toplote. Po oblikovanju sistema Pack srednja celica ne bo mogla dobro odvajati toplote, ki bo prehitro razpadla. Življenjska doba sistema baterijskega paketa je odvisna od celice z najhitrejšim slabljenjem. Vidi se, da sta dobro toplotno upravljanje in načrtovanje toplotnega ravnotežja izjemno pomembna!

2. Življenjska doba celičnega cikla baterije, ki jo obljubljajo proizvajalci litijevih baterij, temelji na preskusnih podatkih pri določeni temperaturi in specifični hitrosti polnjenja in praznjenja, kot je 0.2C polnjenje/0.3C praznjenje pri normalni temperaturi 25°C. Pri dejanski uporabi je lahko temperatura do 45°C in do -20°C.

Napolnite ga enkrat v pogojih visoke ali nizke temperature, življenjska doba se bo zmanjšala za 2 do 5-krat. Ključno je, kako nadzorovati hitrost polnjenja-praznjenja in polnjenja-praznjenja v okoljih z visoko in nizko temperaturo. Življenjska doba litijevih baterij se bo drastično skrajšala pri uporabi visokotokovnih polnilnikov ali vozil z močnimi krmilniki.

3. Življenjska doba sistema baterijskega paketa ni odvisna samo od zmogljivosti baterijske celice, ampak je tesno povezana tudi z delovanjem drugih komponent. Kot so programska in strojna oprema zaščitne plošče BMS, zasnova celovitosti modula, odpornost na vibracije škatle, vodotesno tesnjenje, življenjska doba priključka itd.

Drugič, obstaja velika razlika v ceni med litijevimi baterijami in svinčevimi baterijami. Večina litijevih baterij, ki se uporabljajo v dvokolesnih vozilih, so baterije, ki jih ni mogoče odstraniti v električnih aplikacijah, kot so avtomobili in shranjevanje energije. Nekateri so celo razstavljeni. Upokojil se iz ešalona. Ta vrsta litijeve baterije ima same po sebi določene napake ali je bila uporabljena nekaj časa, zato življenjske dobe ni mogoče zagotoviti.

Končno, tudi če gre za baterijo svetovnega razreda, morda ne boste mogli izdelati sistema baterijskega paketa svetovnega razreda. Kakovostne, visoko zmogljive baterije so le nujen pogoj za visokokakovosten sistem baterijskega paketa. Če želite uporabiti dobre baterije za dober sistem baterijskega paketa, je treba upoštevati preveč povezav in dejavnikov.

Zgornja analiza kaže, da kakovost litijevih baterij na trgu ni v celoti odvisna od baterijske celice, temveč od zasnove sistema baterijskega paketa, programske in strojne strategije BMS, strukture modula škatle, specifikacij polnilnika, moči krmilnika vozila in regionalne temperature. . Rezultat sinteze drugih dejavnikov.