鉛蓄電池とリチウム電池
1. 鉛蓄電池
1.1 鉛蓄電池とは何ですか?
●鉛蓄電池は、主に電極が使われている蓄電池です。鉛そしてその酸化物、その電解質は硫酸溶液.
● 単セル鉛蓄電池の公称電圧は次のとおりです。2.0V、1.5Vまで放電し、2.4Vまで充電できます。
● アプリケーションでは、6 単セル鉛蓄電池は多くの場合、公称電圧を形成するために直列に接続されます。12V鉛蓄電池。
1.2 鉛蓄電池の構造
●鉛蓄電池の放電状態では、正極の主成分は二酸化鉛であり、電流は正極から負極に流れ、負極の主成分は鉛になります。
●鉛蓄電池の充電状態では、正極と負極の主成分は硫酸鉛であり、電流は正極から負極に流れます。
●グラフェン電池: グラフェン導電性添加剤正極材料と負極材料に添加されており、グラフェン複合電極材料正極に添加され、グラフェン機能層導電層に添加されます。
1.3 証明書の情報は何を表しますか?
●6-DZF-20:6 はあることを意味します6グリッド、各グリッドの電圧は2V、直列に接続された電圧は 12V で、20 はバッテリーの容量が20AH.
●D(電動)、Z(パワーアシスト)、F(制御弁式メンテナンスフリーバッテリー)。
●DZM:D(電動)、Z(電動アシスト車)、M(密閉型メンテナンスフリーバッテリー)。
●EVF:EV(バッテリー車)、F(制御弁式メンテナンスフリーバッテリー)。
1.4 制御バルブと密閉バルブの違い
●バルブ制御式メンテナンスフリーバッテリー:メンテナンスのために水や酸を加える必要がなく、バッテリー自体が密閉構造になっているため、酸漏れや酸ミストがないこと、ワンウェイセーフティ付き排気バルブ内部ガスが一定値を超えると、排気バルブが自動的に開き、ガスを排出します。
●メンテナンスフリーの密閉型鉛蓄電池:バッテリー全体が完全に密閉された (バッテリーの酸化還元反応は密閉されたシェル内で循環します。)、メンテナンスフリーのバッテリーなので、「有害なガス」のオーバーフローがありません。
2. リチウム電池
2.1 リチウム電池とは何ですか?
●リチウム電池は、リチウム金属 or リチウム合金正負極材料として非水電解液を使用します。(リチウム塩および有機溶剤)
2.2 リチウム電池の分類
●リチウム電池は大きく 2 つのカテゴリに分類できます。 リチウム金属電池とリチウムイオン電池。リチウムイオン電池は、安全性、比容量、自己放電率、性能と価格の比率の点でリチウム金属電池よりも優れています。
● 独自の高度な技術要件により、このタイプのリチウム金属電池を生産しているのは数か国の企業だけです。
2.3 リチウムイオン電池
正極材料 | 公称電圧 | エネルギー密度 | サイクルライフ | 料金 | 安全 | サイクルタイム | 通常の動作温度 |
コバルト酸リチウム (LCO) | 3.7V | 中くらい | 低い | 高い | 低い | ≥500 300-500 | リン酸鉄リチウム: -20℃~65℃ 三元リチウム: -20℃~45℃三元リチウム電池は、低温ではリン酸鉄リチウムよりも効率的ですが、高温に対する耐性はリン酸鉄リチウムほどではありません。ただし、これは各電池工場の固有の条件によって異なります。 |
マンガン酸化リチウム (LMO) | 3.6V | 低い | 中くらい | 低い | 中くらい | ≥500 800-1000 | |
ニッケル酸リチウム (LNO) | 3.6V | 高い | 低い | 高い | 低い | データなし | |
リン酸鉄リチウム (LFP) | 3.2V | 中くらい | 高い | 低い | 高い | 1200-1500 | |
ニッケルコバルトアルミニウム (NCA) | 3.6V | 高い | 中くらい | 中くらい | 低い | ≥500 800-1200 | |
ニッケルコバルトマンガン (NCM) | 3.6V | 高い | 高い | 中くらい | 低い | ≥1000 800-1200 |
●負極材料:主にグラファイトが使われています。その他、負極には金属リチウム、リチウム合金、シリコンカーボン負極、酸化物負極材等も使用可能
● 比較すると、リン酸鉄リチウムは最もコスト効率の高い正極材料です。
2.4 リチウムイオン電池の形状分類
円筒型リチウムイオン電池
角形リチウムイオン電池
ボタン型リチウムイオン電池
特殊形状リチウムイオン電池
ソフトパックバッテリー
● 電気自動車のバッテリーに使用される一般的な形状:円筒形およびソフトパック
●円筒型リチウム電池:
● 利点: 成熟した技術、低コスト、単一エネルギーが小さく、制御が容易、優れた放熱性
● 短所:多数のバッテリーパック、比較的重い重量、わずかに低いエネルギー密度
●ソフトパックリチウム電池:
● 利点: 重ね合わせ製法、薄型、軽量、高エネルギー密度、電池パック形成時のバリエーション増加
● 短所:バッテリーパックの全体的な性能(一貫性)が低い、高温に耐性がない、標準化が容易ではない、コストが高い
●リチウム電池にはどの形状が適していますか?実際、絶対的な答えはなく、主に需要に依存します。
●低コストで総合性能を求める場合:円筒型リチウム電池>ソフトパック型リチウム電池
●小型、軽量、高エネルギー密度を求める場合:ソフトパック型リチウム電池>円筒型リチウム電池
2.5 リチウム電池の構造
● 18650: 18mm はバッテリーの直径を示し、65mm はバッテリーの高さを示し、0 は円筒形を示します。、 等々
● 12v20ah リチウム電池の計算: 18650 電池の公称電圧が 3.7V (完全充電時 4.2v)、容量が 2000ah (2ah) であると仮定します。
● 12v を得るには、18650 バッテリーが 3 個必要です (12/3.7 ≒ 3)。
● 20ah を得るには、20/2=10 となり、それぞれ 3 つの 12V を持つバッテリーのグループが 10 個必要になります。
● 3個直列で12V、10個並列で20ah、つまり12v20ah(合計30個の18650セルが必要)
●放電時はマイナス極からプラス極へ電流が流れます。
●充電時はプラス極からマイナス極に電流が流れます。
3. リチウム電池、鉛蓄電池、グラフェン電池の比較
比較 | リチウム電池 | 鉛蓄電池 | グラフェン電池 |
価格 | 高い | 低い | 中くらい |
安全係数 | 低い | 高い | 比較的高い |
体積と重量 | 小型、軽量 | サイズが大きくて重い | 体積が大きく、鉛蓄電池より重い |
バッテリー寿命 | 高い | 普通 | 鉛蓄電池より高く、リチウム電池より低い |
寿命 | 4年 (三元リチウム:800~1200回) リン酸鉄リチウム:1200~1500倍) | 3年(3~500回) | 3年(500回以上) |
携帯性 | 柔軟で持ち運びが簡単 | 充電できない | 充電できない |
修理 | 修理不可 | 修理可能 | 修理可能 |
● 電気自動車にどのバッテリーが適しているかという絶対的な答えはありません。それは主にバッテリーの需要に依存します。
●電池寿命と寿命の観点からは、リチウム電池>グラフェン>鉛蓄電池。
● 価格と安全率の観点から: 鉛酸 > グラフェン > リチウム電池。
●携帯性の点では、リチウム電池>鉛酸=グラフェン。
4. バッテリー関連の証明書
●鉛蓄電池:振動試験、差圧試験、55℃の温度試験に合格すると、一般貨物輸送が免除されます。3つの試験に合格しない場合、危険物カテゴリー8(腐食性物質)に分類されます。
● 一般的な証明書には次のものがあります。
●化学品の安全輸送に関する認証(航空/海上輸送);
●MSDS(安全データシート);
● リチウム電池:輸出第9類危険物に分類
● 共通の証明書には、リチウム電池は一般的に UN38.3、UN3480、UN3481、UN3171、危険物包装証明書、貨物輸送条件評価報告書が含まれます。
●UN38.3安全検査報告書
●UN3480リチウムイオン電池パック
●UN3481機器に組み込まれたリチウムイオン電池、またはリチウム電子電池と機器が一緒に梱包されたもの(同じ危険物キャビネット)
●UN3171バッテリー駆動の車両またはバッテリー駆動の機器 (バッテリーは車内、同じ危険物キャビネットに設置されている)
5. バッテリーの問題
●鉛蓄電池は長期間使用すると、内部の金属接続部が破損し、ショートや自然発火を引き起こす可能性があります。リチウム電池は耐用年数を超えており、電池のコアが老朽化して液漏れが発生し、ショートや高温を引き起こしやすくなります。
鉛蓄電池
リチウム電池
● 不正改造:ユーザーが許可なくバッテリー回路を改造することにより、車両の電気回路の安全性能に影響を与えます。不適切な改造を行うと、車両回路に過負荷、過負荷、発熱、ショートが発生します。
鉛蓄電池
リチウム電池
● 充電器の故障。充電器が車内に長時間放置されて揺れると、充電器内のコンデンサや抵抗が緩みやすくなり、バッテリーの過充電につながりやすくなります。間違った充電器を使用すると、過充電が発生する可能性があります。
●電動自転車は日光にさらされます。夏は気温が高く、屋外に電動自転車を日向に駐輪するのは適しません。バッテリー内部の温度は上昇し続けます。仕事から帰宅してすぐに充電すると、バッテリー内部の温度が上昇し続けます。臨界温度に達すると自然発火しやすくなります。
●電動バイクは大雨の際に水に浸かりやすくなります。リチウム電池は水に浸けると使用できません。鉛蓄電池を使用した電気自動車は、水に浸かった後は修理工場で修理する必要があります。
6. 電池等の日常のメンテナンスと使用方法
●バッテリーの過充電、過放電を避けてください。
過充電:中国での充電には通常、充電パイルが使用されます。完全に充電されると、電源は自動的に切断されます。充電器で充電する場合、満充電になると自動的に電源が切れます。満充電パワーオフ機能のない通常の充電器に加えて、満充電になると小さな電流で充電し続けるため、長期間の寿命に影響します。
過放電:一般に、電力が 20% 残っているときにバッテリーを充電することをお勧めします。低い電力で長時間充電すると、バッテリーの電圧が不足し、充電できない場合があります。再度アクティブ化する必要がありますが、アクティブ化されない可能性があります。
● 高温、低温環境でのご使用は避けてください。高温では化学反応が促進され、多量の熱が発生します。熱が特定の臨界値に達すると、バッテリーが燃焼して爆発します。
● 急速充電を避ける、内部構造に変化が生じ、不安定になります。同時にバッテリーが発熱し、バッテリーの寿命に影響を与えます。リチウム電池の特性に応じて、20Aのリチウムマンガン酸化物電池の場合、同じ使用条件で5Aの充電器と4Aの充電器を使用すると、5Aの充電器を使用するとサイクルが約100倍短縮されます。
●電気自動車を長期間使用しない場合は、週に 1 回または 2 回に 1 回充電してください。 15日間。鉛蓄電池自体は毎日、自身の電力の約 0.5% を消費します。新車に装着すると消耗が早くなります。
リチウム電池も電力を消費します。バッテリーを長期間充電しないと、バッテリーが電力不足になり、使用できなくなる可能性があります。
開梱されていない新品のバッテリーは、1 回充電する必要があります。100日。
●バッテリーを長期間使用した場合鉛蓄電池は時間が短く、効率が低いため、専門家が電解液または水を追加して一定期間使用し続けることができますが、通常の状況では、新しい電池を直接交換することをお勧めします。リチウム電池は効率が低いため修理できません。新しいバッテリーを直接交換することをお勧めします。
●充電の問題: 充電器は一致するモデルを使用する必要があります。60V では 48V バッテリーを充電できません。60V 鉛蓄電池では 60V リチウムバッテリーを充電できません。鉛蓄電池充電器とリチウム電池充電器は互換的に使用できません.
充電時間が通常より長い場合は、充電ケーブルを抜いて充電を停止することをお勧めします。バッテリーの変形や破損に注意してください。
●バッテリー寿命 = 電圧 × バッテリー アンペア × 速度 ÷ モーター出力 この式は、すべてのモデル、特に高出力モーター モデルに適しているわけではありません。ほとんどの女性ユーザーの利用データと組み合わせると、その方法は次のようになります。
48V リチウム電池、1A = 2.5km、60V リチウム電池、1A = 3km、72V リチウム電池、1A = 3.5km、鉛酸はリチウム電池より約 10% 少ないです。
48V バッテリーはアンペアあたり 2.5 キロメートル走行できます (48V20A 20×2.5=50 キロメートル)
60V バッテリーはアンペアあたり 3 キロメートル走行できます (60V20A 20×3=60 キロメートル)
72V バッテリーはアンペアあたり 3.5 キロメートル走行できます (72V20A 20×3.5=70 キロメートル)
●バッテリーの容量/充電器のAは充電時間に等しい, 充電時間 = バッテリー容量 / 充電器 A の数値、例えば 20A/4A = 5 時間ですが、80% まで充電すると充電効率が遅くなる (パルスにより電流が減る) ため、通常は 5 ~ 6 と表記されます。時間または6~7時間(保険適用)