Bateri asid plumbum & Bateri Litium
1. Bateri asid plumbum
1.1 Apakah itu Bateri Plumbum-asid?
● Bateri asid plumbum ialah bateri simpanan yang kebanyakannya diperbuat daripada elektrodmemimpindan yangoksida, dan elektrolitnyalarutan asid sulfurik.
● Voltan nominal bateri asid plumbum sel tunggal ialah2.0V, yang boleh dilepaskan kepada 1.5V dan dicas kepada 2.4V.
● Dalam aplikasi,6 sel tunggalbateri asid plumbum sering disambungkan secara bersiri untuk membentuk nominal12Vbateri asid plumbum.
1.2 Struktur Bateri Plumbum-asid
● Dalam keadaan nyahcas bateri asid plumbum, komponen utama elektrod positif ialah plumbum dioksida, dan arus mengalir dari elektrod positif ke elektrod negatif, dan komponen utama elektrod negatif ialah plumbum.
● Dalam keadaan cas bateri asid plumbum, komponen utama elektrod positif dan negatif ialah plumbum sulfat, dan arus mengalir dari elektrod positif ke elektrod negatif.
●Bateri graphene: aditif konduktif grapheneditambah kepada bahan elektrod positif dan negatif,bahan elektrod komposit grapheneditambah kepada elektrod positif, danlapisan berfungsi grapheneditambah pada lapisan konduktif.
1.3 Apakah yang diwakili oleh maklumat pada sijil?
●6-DZF-20:6 bermakna ada6 grid, setiap grid mempunyai voltan sebanyak2V, dan voltan yang disambungkan secara bersiri ialah 12V, dan 20 bermakna bateri mempunyai kapasiti sebanyak20AH.
● D (elektrik), Z (dibantu kuasa), F (bateri bebas penyelenggaraan terkawal injap).
●DZM:D (elektrik), Z (kenderaan bantuan kuasa), M (bateri bebas penyelenggaraan bertutup).
●EVF:EV (kenderaan bateri), F (bateri bebas penyelenggaraan terkawal injap).
1.4 Perbezaan antara injap dikawal dan dimeterai
●Bateri bebas penyelenggaraan yang dikawal injap:tidak perlu menambah air atau asid untuk penyelenggaraan, bateri itu sendiri adalah struktur tertutup,tiada kebocoran asid atau kabus asid, dengan keselamatan sehalainjap ekzos, apabila gas dalaman melebihi nilai tertentu, injap ekzos terbuka secara automatik untuk mengeluarkan gas
●Bateri asid plumbum tanpa penyelenggaraan yang dimeterai:keseluruhan bateri adalahtertutup sepenuhnya (tindak balas redoks bateri diedarkan di dalam cangkerang tertutup), jadi bateri bebas penyelenggaraan tidak mempunyai limpahan "gas berbahaya".
2. Bateri Litium
2.1 Apakah itu Bateri Litium?
● Bateri litium ialah sejenis bateri yang digunakanlogam litium or aloi litiumsebagai bahan elektrod positif/negatif dan menggunakan larutan elektrolit bukan akueus.(garam litium dan pelarut organik)
2.2 Klasifikasi Bateri Litium
●Bateri litium boleh dibahagikan secara kasar kepada dua kategori: bateri logam litium dan bateri ion litium.Bateri litium ion lebih unggul daripada bateri logam litium dari segi keselamatan, kapasiti khusus, kadar nyahcas sendiri dan nisbah harga prestasi.
● Disebabkan keperluan teknologi tingginya sendiri, hanya syarikat di beberapa negara yang mengeluarkan jenis bateri logam litium ini.
2.3 Bateri Litium Ion
| Bahan Elektrod Positif | Voltan Nominal | Ketumpatan Tenaga | Kitaran Kehidupan | kos | Keselamatan | Masa Kitaran | Suhu Operasi Biasa |
| Litium Kobalt Oksida (LCO) | 3.7V | Sederhana | rendah | tinggi | rendah | ≥500 300-500 | Litium besi fosfat: -20℃~65℃ Litium ternary: -20℃~45℃Bateri litium ternary adalah lebih cekap daripada fosfat besi litium pada suhu rendah, tetapi tidak tahan terhadap suhu tinggi seperti fosfat besi litium.Walau bagaimanapun, ini bergantung kepada keadaan khusus setiap kilang bateri. |
| Litium Mangan Oksida (LMO) | 3.6V | rendah | Sederhana | rendah | Sederhana | ≥500 800-1000 | |
| Litium Nikel Oksida (LNO) | 3.6V | tinggi | rendah | tinggi | rendah | Tiada data | |
| Litium Besi Fosfat (LFP) | 3.2V | Sederhana | tinggi | rendah | tinggi | 1200-1500 | |
| Nikel Kobalt Aluminium (NCA) | 3.6V | tinggi | Sederhana | Sederhana | rendah | ≥500 800-1200 | |
| Nikel Kobalt Mangan (NCM) | 3.6V | tinggi | tinggi | Sederhana | rendah | ≥1000 800-1200 |
●Bahan elektrod negatif:Grafit kebanyakannya digunakan.Di samping itu, logam litium, aloi litium, elektrod negatif silikon-karbon, bahan elektrod negatif oksida, dan lain-lain juga boleh digunakan untuk elektrod negatif
● Sebagai perbandingan, fosfat besi litium ialah bahan elektrod positif yang paling kos efektif.
2.4 Pengelasan bentuk bateri litium-ion
Bateri litium-ion silinder
Bateri Li-ion Prismatik
Bateri litium ion butang
Bateri litium-ion berbentuk khas
Bateri pek lembut
● Bentuk biasa digunakan untuk bateri kenderaan elektrik:silinder dan pek lembut
● Bateri litium silinder:
● Kelebihan: teknologi matang, kos rendah, tenaga tunggal kecil, mudah dikawal, pelesapan haba yang baik
● Kelemahan:sejumlah besar pek bateri, berat yang agak berat, ketumpatan tenaga yang lebih rendah sedikit
● Bateri litium pek lembut:
● Kelebihan: kaedah pembuatan bertindih, nipis, ringan, ketumpatan tenaga yang lebih tinggi, lebih banyak variasi apabila membentuk pek bateri
● Kelemahan:prestasi keseluruhan pek bateri yang lemah (konsisten), tidak tahan suhu tinggi, tidak mudah diseragamkan, kos tinggi
● Bentuk manakah yang lebih baik untuk bateri litium?Malah, tidak ada jawapan mutlak, ia bergantung pada permintaan
● Jika anda mahukan kos rendah dan prestasi keseluruhan yang baik: bateri litium silinder > bateri litium pek lembut
● Jika anda mahukan saiz kecil, ringan, ketumpatan tenaga tinggi: bateri litium pek lembut > bateri litium silinder
2.5 Struktur Bateri Litium
● 18650: 18mm menunjukkan diameter bateri, 65mm menunjukkan ketinggian bateri, 0 menunjukkan bentuk silinder, dan sebagainya
● Pengiraan bateri litium 12v20ah: Andaikan voltan nominal bateri 18650 ialah 3.7V (4.2v apabila dicas penuh) dan kapasiti ialah 2000ah (2ah)
● Untuk mendapatkan 12v, anda memerlukan 3 bateri 18650 (12/3.7≈3)
● Untuk mendapatkan 20ah, 20/2=10, anda memerlukan 10 kumpulan bateri, setiap satu dengan 3 12V.
● 3 dalam siri ialah 12V, 10 selari ialah 20ah, iaitu, 12v20ah (sejumlah 30 18650 sel diperlukan)
● Semasa menyahcas, arus mengalir dari elektrod negatif ke elektrod positif
● Semasa mengecas, arus mengalir dari elektrod positif ke elektrod negatif
3. Perbandingan Antara Bateri Litium, Bateri Plumbum-asid dan Bateri Graphene
| Perbandingan | Bateri litium | Bateri asid plumbum | Bateri graphene |
| harga | tinggi | rendah | Sederhana |
| Faktor keselamatan | rendah | tinggi | Agak tinggi |
| Isipadu dan berat | Saiz kecil, ringan | Saiz besar dan berat | Isipadu besar, lebih berat daripada bateri asid plumbum |
| Hayat bateri | tinggi | Biasalah | Lebih tinggi daripada bateri asid plumbum, lebih rendah daripada bateri litium |
| Jangka hayat | 4 tahun (litium ternari: 800-1200 kali litium besi fosfat: 1200-1500 kali) | 3 tahun (3-500 kali) | 3 tahun (>500 kali) |
| Mudah alih | Fleksibel dan mudah dibawa | Tidak boleh dicaj | Tidak boleh dicaj |
| baiki | Tidak boleh dibaiki | Boleh dibaiki | Boleh dibaiki |
● Tiada jawapan mutlak untuk bateri mana yang lebih baik untuk kenderaan elektrik.Ia bergantung terutamanya pada permintaan untuk bateri.
● Dari segi hayat dan hayat bateri: bateri litium > graphene > asid plumbum.
● Dari segi harga dan faktor keselamatan: asid plumbum > graphene > bateri litium.
● Dari segi mudah alih: bateri litium > asid plumbum = graphene.
4. Sijil Berkaitan Bateri
● Bateri asid plumbum: Jika bateri asid plumbum melepasi ujian getaran, perbezaan tekanan dan suhu 55°C, ia boleh dikecualikan daripada pengangkutan kargo biasa.Jika tidak melepasi tiga ujian, ia diklasifikasikan sebagai barang berbahaya kategori 8 (bahan menghakis)
● Sijil biasa termasuk:
●Pensijilan untuk Pengangkutan Selamat Barang Kimia(pengangkutan udara/laut);
●MSDS(LEMBARAN DATA KESELAMATAN BAHAN);
● Bateri litium: dikelaskan sebagai eksport barangan berbahaya Kelas 9
● Sijil biasa termasuk: bateri litium biasanya UN38.3, UN3480, UN3481 dan UN3171, sijil pakej barang berbahaya, laporan penilaian keadaan pengangkutan barang
●UN38.3laporan pemeriksaan keselamatan
●UN3480pek bateri litium-ion
●UN3481bateri litium-ion dipasang dalam peralatan atau bateri elektronik litium dan peralatan yang dibungkus bersama (kabinet barangan berbahaya yang sama)
●UN3171kenderaan berkuasa bateri atau peralatan berkuasa bateri (bateri diletakkan di dalam kereta, kabinet barangan berbahaya yang sama)
5. Isu Bateri
● Bateri asid plumbum digunakan untuk jangka masa yang lama, dan sambungan logam di dalam bateri terdedah kepada pecah, menyebabkan litar pintas dan pembakaran spontan.Bateri litium melebihi hayat perkhidmatan, dan teras bateri semakin tua dan bocor, yang boleh menyebabkan litar pintas dan suhu tinggi dengan mudah.
Bateri asid plumbum
Bateri litium
● Pengubahsuaian tanpa kebenaran: Pengguna mengubah suai litar bateri tanpa kebenaran, yang menjejaskan prestasi keselamatan litar elektrik kenderaan.Pengubahsuaian yang tidak betul menyebabkan litar kenderaan menjadi lebih muatan, terlebih beban, dipanaskan dan litar pintas.
Bateri asid plumbum
Bateri litium
● Kegagalan pengecas.Jika pengecas dibiarkan lama di dalam kereta dan bergegar, mudah menyebabkan kapasitor dan perintang dalam pengecas longgar, yang boleh menyebabkan pengecasan berlebihan bateri dengan mudah.Mengambil pengecas yang salah juga boleh menyebabkan pengecasan berlebihan.
● Basikal elektrik terdedah kepada matahari.Pada musim panas, suhu adalah tinggi dan tidak sesuai untuk meletakkan basikal elektrik di luar di bawah sinar matahari.Suhu di dalam bateri akan terus meningkat.Jika anda mengecas bateri sejurus selepas pulang dari kerja, suhu di dalam bateri akan terus meningkat.Apabila ia mencapai suhu kritikal, ia mudah untuk menyala secara spontan.
● Motosikal elektrik mudah direndam dalam air semasa hujan lebat.Bateri litium tidak boleh digunakan selepas direndam dalam air.Kenderaan elektrik bateri asid plumbum perlu dibaiki di kedai pembaikan selepas direndam dalam air.
6. Penyelenggaraan Harian dan Penggunaan Bateri dan Lain-lain
● Elakkan pengecasan berlebihan dan lebihan nyahcas bateri
Pengecasan berlebihan:Secara amnya, cerucuk pengecas digunakan untuk mengecas di China.Apabila dicas sepenuhnya, bekalan kuasa akan diputuskan secara automatik.Apabila mengecas dengan pengecas, kuasa akan terputus secara automatik apabila dicas sepenuhnya.Sebagai tambahan kepada pengecas biasa tanpa fungsi mematikan kuasa cas penuh, apabila dicas sepenuhnya, ia akan terus mengecas dengan arus kecil, yang akan menjejaskan hayat untuk masa yang lama;
Penyahcasan berlebihan:Ia biasanya disyorkan untuk mengecas bateri apabila terdapat 20% kuasa yang tinggal.Mengecas dengan kuasa rendah untuk masa yang lama akan menyebabkan bateri menjadi kurang voltan, dan ia mungkin tidak dicas.Ia perlu diaktifkan semula, dan ia mungkin tidak diaktifkan.
● Elakkan menggunakannya dalam keadaan suhu tinggi dan rendah.Suhu yang tinggi akan meningkatkan tindak balas kimia dan menghasilkan banyak haba.Apabila haba mencapai nilai kritikal tertentu, ia akan menyebabkan bateri terbakar dan meletup.
● Elakkan pengecasan pantas, yang akan menyebabkan perubahan dalam struktur dalaman dan ketidakstabilan.Pada masa yang sama, bateri akan menjadi panas dan menjejaskan hayat bateri.Mengikut ciri-ciri bateri litium yang berbeza, untuk bateri litium mangan oksida 20A, menggunakan pengecas 5A dan pengecas 4A di bawah keadaan penggunaan yang sama, menggunakan pengecas 5A akan mengurangkan kitaran sebanyak kira-kira 100 kali ganda.
●Jika kenderaan elektrik tidak digunakan untuk jangka masa yang lama, cuba cas seminggu sekali atau setiap kali 15 hari.Bateri asid plumbum itu sendiri akan menggunakan kira-kira 0.5% daripada kuasanya sendiri setiap hari.Ia akan menggunakan lebih cepat apabila dipasang pada kereta baru.
Bateri litium juga akan menggunakan kuasa.Jika bateri tidak dicas untuk masa yang lama, ia akan berada dalam keadaan kehilangan kuasa dan bateri mungkin tidak dapat digunakan.
Bateri serba baharu yang belum dibongkar perlu dicas sekali selama lebih daripada100 hari.
●Jika bateri telah lama digunakanmasa dan mempunyai kecekapan yang rendah, bateri asid plumbum boleh ditambah dengan elektrolit atau air oleh profesional untuk terus digunakan untuk satu tempoh masa, tetapi dalam keadaan biasa, adalah disyorkan untuk menggantikan bateri baru secara langsung.Bateri litium mempunyai kecekapan rendah dan tidak boleh dibaiki.Adalah disyorkan untuk menggantikan bateri baharu secara terus.
●Masalah pengecasan: Pengecas mesti menggunakan model yang sepadan.60V tidak boleh mengecas bateri 48V, asid plumbum 60V tidak boleh mengecas bateri litium 60V, danpengecas asid plumbum dan pengecas bateri litium tidak boleh digunakan secara bergantian.
Jika masa pengecasan lebih lama daripada biasa, disyorkan untuk mencabut kabel pengecasan dan menghentikan pengecasan.Perhatikan sama ada bateri itu cacat atau rosak.
●Hayat bateri = voltan × ampere bateri × kelajuan ÷ kuasa motor Formula ini tidak sesuai untuk semua model, terutamanya model motor berkuasa tinggi.Digabungkan dengan data penggunaan kebanyakan pengguna wanita, kaedahnya adalah seperti berikut:
Bateri litium 48V, 1A = 2.5km, bateri litium 60V, 1A = 3km, bateri litium 72V, 1A = 3.5km, asid plumbum adalah kira-kira 10% kurang daripada bateri litium.
Bateri 48V boleh berjalan 2.5 kilometer per ampere (48V20A 20×2.5=50 kilometer)
Bateri 60V boleh berjalan 3 kilometer per ampere (60V20A 20×3=60 kilometer)
Bateri 72V boleh berjalan 3.5 kilometer per ampere (72V20A 20×3.5=70 kilometer)
●Kapasiti bateri/A pengecas adalah sama dengan masa pengecasan, masa pengecasan = kapasiti bateri/pengecas Nombor A, contohnya 20A/4A = 5 jam, tetapi kerana kecekapan pengecasan akan menjadi lebih perlahan selepas mengecas hingga 80% (nadi akan mengurangkan arus), jadi ia biasanya ditulis sebagai 5-6 jam atau 6-7 jam (untuk insurans)
