Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар және литий батареялары
1. Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар
1.1 Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар дегеніміз не?
● Қорғасын-қышқылды аккумулятор – электродтары негізінен осыдан жасалған аккумуляторқорғасынжәне оныңоксидтер, және оның электролитікүкірт қышқылы ерітіндісі.
● Бір ұялы қорғасын-қышқылды аккумулятордың номиналды кернеуі2,0 В, ол 1,5 В дейін разрядталады және 2,4 В дейін зарядталады.
● Қолданбаларда,6 бір ұялықорғасын-қышқылды аккумуляторлар номиналды қалыптастыру үшін жиі тізбектей қосылады12Вқорғасын-қышқылды аккумулятор.
1.2 Қорғасын-қышқылды аккумулятордың құрылымы
● Қорғасын-қышқылды аккумуляторлардың зарядсыздану күйінде оң электродтың негізгі құрамдас бөлігі қорғасын диоксиді болып табылады, ал ток оң электродтан теріс электродқа өтеді, ал теріс электродтың негізгі құрамдас бөлігі қорғасын болып табылады.
● Қорғасын-қышқылды аккумуляторлардың зарядталған күйінде оң және теріс электродтардың негізгі компоненттері қорғасын сульфаты болып табылады, ал ток оң электродтан теріс электродқа өтеді.
●Графен батареялары: графен өткізгіш қоспалароң және теріс электродтық материалдарға қосылады,графен композициялық электродтық материалдароң электродқа қосылады, жәнеграфеннің функционалдық қабаттарыөткізгіш қабаттарға қосылады.
1.3 Сертификаттағы ақпарат нені білдіреді?
●6-DZF-20:6 бар дегенді білдіреді6 тор, әрбір тордың кернеуі бар2V, ал тізбектей қосылған кернеу 12В, ал 20 батареяның сыйымдылығы бар екенін білдіреді20 һ.
● D (электрлік), Z (қуатпен жұмыс істейтін), F (клапанмен реттелетін техникалық қызмет көрсетпейтін батарея).
●DZM:D (электрлік), Z (қуатпен жүретін көлік), M (пломбаланған техникалық қызмет көрсетпейтін батарея).
●EVF:EV (аккумуляторлы көлік), F (клапанмен реттелетін техникалық қызмет көрсетпейтін батарея).
1.4 Басқарылатын клапан мен тығыздағыш арасындағы айырмашылық
●Клапанмен реттелетін техникалық қызмет көрсетпейтін батарея:техникалық қызмет көрсету үшін суды немесе қышқылды қосудың қажеті жоқ, батареяның өзі жабық құрылым,қышқылдың ағуы немесе қышқыл тұманы жоқ, бір жақты қауіпсіздікпеншығару клапаны, ішкі газ белгілі бір мәннен асқанда, газды шығару үшін шығатын клапан автоматты түрде ашылады
●Күтімсіз қорғасын-қышқылды аккумулятор:бүкіл батареятолығымен қоршалған (батареяның тотығу-тотықсыздану реакциясы жабық қабықтың ішінде айналады), сондықтан техникалық қызмет көрсетпейтін батареяда «зиянды газ» асып кетпейді
2. Литий батареялары
2.1 Литий батареялары дегеніміз не?
● Литий батареялары пайдаланатын батарея түрі болып табыладылитий металы or литий қорытпасыоң/теріс электродтық материалдар ретінде және сусыз электролит ерітінділерін пайдаланады.(Литий тұздары және органикалық еріткіштер)
2.2 Литий батареяларының классификациясы
●Литий батареяларын екі санатқа бөлуге болады: литий металл батареялары және литий-ионды батареялар.Литий-ионды аккумуляторлар қауіпсіздік, меншікті сыйымдылық, өздігінен разрядтау жылдамдығы және өнімділік-баға арақатынасы бойынша литий-металл батареялардан жоғары.
● Өзінің жоғары технологиялық талаптарының арқасында литий-металл аккумулятордың бұл түрін бірнеше елдердегі компаниялар ғана шығарады.
2.3 Литий-ионды батарея
| Оң электродты материалдар | Номиналды кернеу | Энергия тығыздығы | Өмір циклі | Құны | Қауіпсіздік | Цикл уақыттары | Қалыпты жұмыс температурасы |
| Литий кобальт оксиді (LCO) | 3,7 В | Орташа | Төмен | Жоғары | Төмен | ≥500 300-500 | Литий темір фосфаты: -20℃~65℃ Үштік литий: -20℃~45℃Үштік литий батареялары төмен температурада литий темір фосфатына қарағанда тиімдірек, бірақ литий темір фосфаты сияқты жоғары температураға төзімді емес.Дегенмен, бұл әр аккумулятор зауытының нақты шарттарына байланысты. |
| Литий марганец оксиді (LMO) | 3,6 В | Төмен | Орташа | Төмен | Орташа | ≥500 800-1000 | |
| Литий никель оксиді (LNO) | 3,6 В | Жоғары | Төмен | Жоғары | Төмен | Деректер жоқ | |
| Литий темір фосфаты (LFP) | 3,2 В | Орташа | Жоғары | Төмен | Жоғары | 1200-1500 | |
| Никель кобальтты алюминий (NCA) | 3,6 В | Жоғары | Орташа | Орташа | Төмен | ≥500 800-1200 | |
| Никель кобальт марганец (NCM) | 3,6 В | Жоғары | Жоғары | Орташа | Төмен | ≥1000 800-1200 |
●Теріс электродтық материалдар:Көбінесе графит қолданылады.Сонымен қатар, теріс электрод үшін литий металы, литий қорытпасы, кремний-көміртекті теріс электрод, оксид теріс электрод материалдары және т.б.
● Салыстыру үшін, литий темір фосфаты ең үнемді оң электрод материалы болып табылады.
2.4 Литий-ионды аккумулятор пішінінің классификациясы
Цилиндрлік литий-ионды аккумулятор
Призмалық литий-ионды батарея
Түйме литий-ионды батарея
Арнайы пішінді литий-ионды батарея
Жұмсақ батарея
● Электрлік көлік аккумуляторлары үшін қолданылатын жалпы пішіндер:цилиндрлік және жұмсақ қаптама
● Цилиндрлік литий батареясы:
● Артықшылықтары: жетілген технология, төмен құны, шағын бір энергия, басқаруға оңай, жақсы жылу тарату
● Кемшіліктері:батарея жинақтарының көп саны, салыстырмалы түрде ауыр салмақ, энергия тығыздығы сәл төмен
● Жұмсақ жинақтағы литий батареясы:
● Артықшылықтары: қабаттастырылған өндіру әдісі, жұқа, жеңіл, жоғары энергия тығыздығы, батареялар жинағын қалыптастыру кезінде көбірек өзгерістер
● Кемшіліктері:аккумулятор жинағының нашар жалпы өнімділігі (консистенция), жоғары температураға төзімді емес, стандарттау оңай емес, жоғары құны
● Литий батареялары үшін қай пішін жақсырақ?Шын мәнінде, абсолютті жауап жоқ, ол негізінен сұранысқа байланысты
● Төмен баға мен жақсы жалпы өнімділікті қаласаңыз: цилиндрлік литий батареясы > жұмсақ пакеттік литий батареясы
● Шағын өлшемді, жеңіл, жоғары қуат тығыздығын қажет етсеңіз: жұмсақ пакет литий батареясы > цилиндрлік литий батареясы
2.5 Литий батареясының құрылымы
● 18650: 18мм батареяның диаметрін, 65мм батареяның биіктігін, 0 цилиндр пішінін көрсетеді, және тағы басқа
● 12v20ah литий батареясын есептеу: 18650 батареясының номиналды кернеуі 3,7V (толық зарядталған кезде 4,2в) және сыйымдылығы 2000ah (2ah) деп есептейік.
● 12в алу үшін сізге 3 18650 батарея қажет (12/3,7≈3)
● 20ah, 20/2=10 алу үшін әрқайсысында 3 12В болатын 10 батарея тобы қажет.
● 3 сериялы 12В, параллельді 10 20ah, яғни 12v20ah (барлығы 30 18650 ұяшық қажет)
● Зарядтау кезінде ток теріс электродтан оң электродқа өтеді
● Зарядтау кезінде ток оң электродтан теріс электродқа өтеді
3. Литий аккумуляторын, қорғасын-қышқылды аккумуляторды және графенді аккумуляторды салыстыру
| Салыстыру | Литий батареясы | Қорғасын-қышқылды аккумулятор | Графен батареясы |
| Бағасы | Жоғары | Төмен | Орташа |
| Қауіпсіздік факторы | Төмен | Жоғары | Салыстырмалы түрде жоғары |
| Көлемі және салмағы | Шағын өлшем, жеңіл салмақ | Үлкен өлшем және ауыр салмақ | Үлкен көлемді, қорғасын-қышқылды аккумулятордан ауыр |
| Батареяның қызмет ету мерзімі | Жоғары | Қалыпты | Қорғасын қышқылды аккумулятордан жоғары, литий батареясынан төмен |
| Өмірдің ұзақтығы | 4 жыл (үштік литий: 800-1200 есе литий темір фосфаты: 1200-1500 есе) | 3 жыл (3-500 рет) | 3 жыл (>500 есе) |
| Тасымалдау | Икемді және тасымалдауға оңай | Зарядтау мүмкін емес | Зарядтау мүмкін емес |
| Жөндеу | Жөндеуге жарамсыз | Жөндеуге болады | Жөндеуге болады |
● Электр көліктері үшін қай аккумулятор жақсы деген сұраққа толық жауап жоқ.Бұл негізінен батареяларға деген сұранысқа байланысты.
● Батареяның қызмет ету мерзімі мен қызмет ету мерзімі бойынша: литий батареясы > графен > қорғасын қышқылы.
● Баға және қауіпсіздік факторы бойынша: қорғасын қышқылы > графен > литий батареясы.
● Тасымалдау тұрғысынан: литий батареясы > қорғасын қышқылы = графен.
4. Батареяға қатысты сертификаттар
● Қорғасын-қышқылды аккумулятор: қорғасын-қышқылды аккумулятор діріл, қысым айырмашылығы және 55°C температура сынақтарынан өтсе, оны қарапайым жүк тасымалдаудан босатуға болады.Егер ол үш сынақтан өтпесе, ол қауіпті жүктердің 8 санатына жатады (коррозиялық заттар)
● Жалпы сертификаттарға мыналар кіреді:
●Химиялық жүктерді қауіпсіз тасымалдауды сертификаттау(әуе/теңіз көлігі);
●MSDS(МАТЕРИАЛДЫҚ ҚАУІПСІЗДІК ПАРАҒЫ);
● Литий батареясы: 9-сыныптағы қауіпті жүктердің экспорты ретінде жіктеледі
● Жалпы сертификаттарға мыналар жатады: литий батареялары әдетте UN38.3, UN3480, UN3481 және UN3171, қауіпті жүктер пакетінің сертификаты, жүк тасымалдау жағдайларын бағалау есебі
●UN38.3қауіпсіздікті тексеру туралы есеп
●UN3480литий-ионды батарея жинағы
●UN3481жабдықта орнатылған литий-ионды аккумулятор немесе литий-электрондық аккумулятор және бірге оралған жабдық (бірдей қауіпті жүк шкафы)
●UN3171аккумулятормен жұмыс істейтін көлік немесе аккумулятормен жұмыс істейтін жабдық (автомобильге орналастырылған аккумулятор, бірдей қауіпті жүк шкафы)
5. Батарея мәселелері
● Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар ұзақ уақыт пайдаланылады, ал аккумулятор ішіндегі металл қосылыстар үзілуге бейім, қысқа тұйықталулар мен өздігінен жануды тудырады.Литий батареяларының қызмет ету мерзімі өтіп кеткен, ал батареяның өзегі ескіріп, ағып жатыр, бұл қысқа тұйықталу мен жоғары температураны оңай тудыруы мүмкін.
Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар
Литий батареясы
● Рұқсатсыз өзгерту: пайдаланушылар аккумулятор тізбегін рұқсатсыз өзгертеді, бұл көлік құралының электр тізбегінің қауіпсіздік көрсеткіштеріне әсер етеді.Дұрыс емес модификация көлік тізбегінің шамадан тыс жүктелуіне, шамадан тыс жүктелуіне, қызып кетуіне және қысқа тұйықталуына әкеледі.
Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар
Литий батареясы
● Зарядтағыш ақауы.Зарядтағыш автомобильде ұзақ уақыт бойы қалса және шайқалса, зарядтағыштағы конденсаторлар мен резисторлардың босап кетуі оңай, бұл батареяның шамадан тыс зарядталуына әкелуі мүмкін.Қате зарядтағышты алу да шамадан тыс зарядтауға әкелуі мүмкін.
● Электрлік велосипедтерге күн сәулесі түседі.Жазда ауа температурасы жоғары, электрлік велосипедтерді көшеде күнге қоюға болмайды.Батареяның ішіндегі температура көтеріле береді.Жұмыстан үйге келген соң батареяны бірден зарядтасаңыз, батареяның ішіндегі температура көтеріле береді.Ол критикалық температураға жеткенде, өздігінен тұтану оңай.
● Электр мотоциклдері қатты жаңбыр кезінде суға оңай малынып қалады.Литий батареяларын суға малынғаннан кейін пайдалану мүмкін емес.Қорғасын-қышқылды аккумуляторлы электр көліктері суға малынған соң жөндеу шеберханасында жөндеуді қажет етеді.
6. Күнделікті техникалық қызмет көрсету және батареяларды және басқаларды пайдалану
● Батареяны шамадан тыс зарядтауды және шамадан тыс зарядтауды болдырмаңыз
Артық зарядтау:Әдетте Қытайда зарядтау үшін қадалар қолданылады.Толық зарядталған кезде қуат көзі автоматты түрде ажыратылады.Зарядтағышпен зарядтау кезінде қуат толығымен зарядталған кезде автоматты түрде ажыратылады.Толық зарядталған қуатты өшіру функциясы жоқ қарапайым зарядтағыштардан басқа, олар толық зарядталған кезде ұзақ уақыт бойы қызмет ету мерзіміне әсер ететін шағын токпен зарядтауды жалғастырады;
Шамадан тыс зарядсыздану:Әдетте батареяны 20% қуат қалғанда зарядтау ұсынылады.Ұзақ уақыт бойы төмен қуатпен зарядтау батареяның төмен кернеуіне әкеледі және ол зарядталмауы мүмкін.Оны қайтадан іске қосу керек және ол іске қосылмауы мүмкін.
● Оны жоғары және төмен температура жағдайында пайдаланудан аулақ болыңыз.Жоғары температура химиялық реакцияны күшейтеді және көп жылу шығарады.Жылу белгілі бір сыни мәнге жеткенде, ол батареяның жанып, жарылуына әкеледі.
● Жылдам зарядтаудан аулақ болыңыз, бұл ішкі құрылымдағы өзгерістер мен тұрақсыздықты тудырады.Сонымен қатар, батарея қызады және батареяның қызмет ету мерзіміне әсер етеді.Әртүрлі литий батареяларының сипаттамаларына сәйкес, 20А литий марганец оксиді батареясы үшін 5А зарядтағышты және 4А зарядтағышты бірдей пайдалану шарттарында пайдалану, 5А зарядтағышты пайдалану циклді шамамен 100 есе азайтады.
●Электр көлігі ұзақ уақыт бойы пайдаланылмаса, оны аптасына бір рет немесе әр рет зарядтап көріңіз 15 күн.Қорғасын-қышқылды аккумулятордың өзі күн сайын өз қуатының шамамен 0,5% тұтынады.Жаңа көлікке орнатылған кезде ол тезірек тұтынылады.
Литий батареялары да қуатты тұтынады.Батарея ұзақ уақыт бойы зарядталмаса, ол қуат жоғалту күйінде болады және батарея жарамсыз болуы мүмкін.
Орамынан шығарылмаған жап-жаңа аккумуляторды бірнеше рет зарядтау керек100 күн.
●Батарея ұзақ уақыт пайдаланылған болсауақыт және тиімділігі төмен болса, қорғасын-қышқылды аккумуляторды кәсіби мамандар электролитпен немесе сумен қосып, белгілі бір уақыт ішінде пайдалануды жалғастыра алады, бірақ қалыпты жағдайда жаңа батареяны тікелей ауыстыру ұсынылады.Литий батареясының тиімділігі төмен және оны жөндеу мүмкін емес.Жаңа батареяны тікелей ауыстыру ұсынылады.
●Зарядтау мәселесі: Зарядтағыш сәйкес үлгіні пайдалануы керек.60 В 48 В аккумуляторларды зарядтай алмайды, 60 В қорғасын қышқылы 60 В литий батареяларын зарядтай алмайды жәнеқорғасын-қышқылды зарядтағыштарды және литий батареяларын зарядтағыштарды бір-бірінің орнына қолдануға болмайды.
Зарядтау уақыты әдеттегіден ұзағырақ болса, зарядтау кабелін ажыратып, зарядтауды тоқтату ұсынылады.Батареяның деформацияланғанына немесе зақымдалғанына назар аударыңыз.
●Батареяның қызмет ету мерзімі = кернеу × аккумулятор ампері × жылдамдық ÷ қозғалтқыш қуаты Бұл формула барлық үлгілерге, әсіресе қуатты қозғалтқыш үлгілеріне жарамайды.Көптеген әйел пайдаланушылардың пайдалану деректерімен біріктірілген әдіс келесідей:
48 В литий батареясы, 1А = 2,5 км, 60 В литий батареясы, 1А = 3 км, 72 В литий батареясы, 1А = 3,5 км, қорғасын қышқылы литий батареясынан шамамен 10% аз.
48В батарея бір амперге 2,5 километр жұмыс істей алады (48V20A 20×2,5=50 километр)
60В аккумулятор бір амперге 3 километр жұмыс істей алады (60V20A 20×3=60 километр)
72В аккумулятор бір амперге 3,5 километр жұмыс істей алады (72V20A 20×3,5=70 километр)
●Батареяның сыйымдылығы/зарядтағыштың A зарядтау уақытына тең, зарядтау уақыты = батарея сыйымдылығы/зарядтағыш Сан, мысалы 20А/4А = 5 сағат, бірақ зарядтау тиімділігі 80%-ға дейін зарядталғаннан кейін баяу болатындықтан (импульс токты азайтады), сондықтан ол әдетте 5-6 деп жазылады. сағат немесе 6-7 сағат (сақтандыру үшін)
