แบตเตอรี่ลิเธียมพลังงานคืออะไร? แบตเตอรี่ลิเธียมมีคุณลักษณะอย่างไร?

แบตเตอรี่ลิเธียมพลังงานเป็นแบตเตอรี่พลังงานสูงรูปแบบใหม่ อิเล็กโทรดลบของแบตเตอรี่นี้คือลิเธียมโลหะ และอิเล็กโทรดบวกคือ MnO2, SOCl2, (CFX) n ฯลฯ ในปี 1970 มันเริ่มใช้งานได้จริง เนื่องจากมีข้อดีคือพลังงานสูง แรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่สูง ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง และอายุการเก็บรักษาที่ยาวนาน จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็กทางทหารและพลเรือน เช่น โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์พกพา กล้อง กล้อง ฯลฯ แบตเตอรี่ลิเธียมความจุสูงถูกนำมาใช้ในยานพาหนะไฟฟ้า

ลักษณะของแบตเตอรี่ลิเธียมพลังงาน

1. แรงดันไฟฟ้าในการทำงานของแบตเตอรี่ก้อนเดียวสูงถึง 3.7V ซึ่งเป็นสามเท่าของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมและแบตเตอรี่นิกเกิลไฮโดรเจน และเกือบสองเท่าของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด ซึ่งเป็นเหตุผลสำคัญสำหรับพลังงานจำเพาะสูงของแบตเตอรี่พลังงานลิเธียม ดังนั้น เมื่อสร้างชุดแบตเตอรี่กำลังที่มีแรงดันไฟฟ้าเท่ากัน จำนวนแบตเตอรี่ลิเธียมพลังงานในอนุกรมจะน้อยกว่าจำนวนแบตเตอรี่ตะกั่วกรดและแบตเตอรี่ Ni MH มาก ยิ่งจำนวนแบตเตอรี่เดี่ยวในแบตเตอรี่กำลังสูง ความต้องการความสอดคล้องของแบตเตอรี่เดี่ยวในชุดแบตเตอรี่ก็จะยิ่งสูงขึ้น และอายุการใช้งานก็จะนานขึ้นด้วย หลังจากการวิเคราะห์ปัญหาของก้อนแบตเตอรี่ในกระบวนการใช้งานจริง โดยทั่วไปแล้วแบตเตอรี่ก้อนเดียวหนึ่งหรือสองก้อนจะมีปัญหาซึ่งนำไปสู่ปัญหาของแบตเตอรี่ทั้งหมด ดังนั้นจึงไม่ยากที่จะเข้าใจว่าทำไมผลตอบรับของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด 48V จึงสูงกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรด 36V จากมุมมองนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมเหมาะสำหรับแบตเตอรี่พลังงานมากกว่า

2. น้ำหนักเบาและพลังงานจำเพาะสูง: สูงถึง 150wh/kg ซึ่งเป็นสองเท่าของแบตเตอรี่ Ni MH และสี่เท่าของแบตเตอรี่กรดตะกั่ว ดังนั้นน้ำหนักจึงเป็นหนึ่งในสามถึงหนึ่งในสี่ของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่มีพลังงานเท่ากัน จากมุมมองนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมใช้ทรัพยากรน้อยลง นอกจากนี้ เนื่องจากมีองค์ประกอบสำรองจำนวนมากที่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมแมงกาเนต ราคาของแบตเตอรี่กรดตะกั่วและแบตเตอรี่ Ni MH อาจเพิ่มขึ้นอีก และต้นทุนของแบตเตอรี่ลิเธียมก็จะลดลงอีก น้ำหนักของแบตเตอรี่ลิเธียมสำหรับรถจักรยานไฟฟ้าคือ 2.2-4 กก. น้ำหนักของแบตเตอรี่กรดตะกั่วคือ 12-20 กก. และน้ำหนักของแบตเตอรี่ลิเธียมคือประมาณหนึ่งในสี่ถึงหนึ่งในสามของแบตเตอรี่กรดตะกั่ว ซึ่งเบากว่าแบตเตอรี่กรดตะกั่วประมาณ 10 กก. (แบตเตอรี่ 36V, 10Ah) น้ำหนักของแบตเตอรี่ลดลง 70% และน้ำหนักรวมของรถยนต์ทั้งหมดลดลงอย่างน้อย 20% นอกจากนี้รถรางลิเธียมทั่วไปยังเป็นรถจักรยานไฟฟ้าธรรมดา เนื่องจากแบตเตอรี่ที่เบาและยานพาหนะทั้งหมด ระยะทางในการขับขี่ของแบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้าและความจุเท่ากันจึงยาวนานกว่า น้ำหนักของรถยนต์ไฟฟ้าธรรมดามากกว่า 40 กก. ในขณะที่น้ำหนักของรถจักรยานไฟฟ้าแบตเตอรี่ลิเธียมอยู่ระหว่าง 7 ถึง 26 กก. ผู้หญิงและผู้สูงอายุสามารถเคลื่อนย้ายได้ง่ายและการขี่ของมนุษย์ก็เบามากเช่นกัน มีทั้งกีฬาและการพักผ่อน

3. ปริมาณขนาดเล็ก: สูงถึง 400wh / L ปริมาตรคือครึ่งหนึ่งถึงหนึ่งในสามของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด ให้เงื่อนไขการออกแบบ พื้นที่การออกแบบ และความเป็นไปได้ของโครงสร้างที่เหมาะสมและรูปลักษณ์ที่สวยงามยิ่งขึ้น ในขั้นตอนนี้ เนื่องจากข้อจำกัดด้านปริมาตรและน้ำหนักของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด แนวคิดการออกแบบของนักออกแบบจึงมีข้อจำกัดอย่างมาก ส่งผลให้ 'ด้านหนึ่งของรถยนต์หนึ่งพันคัน' ในโครงสร้างและรูปลักษณ์ของรถจักรยานไฟฟ้าในขั้นตอนนี้ ซึ่งมีความคล้ายคลึงและซ้ำซากจำเจ การใช้แบตเตอรี่ลิเธียมทำให้นักออกแบบมีพื้นที่และเงื่อนไขมากขึ้นในการแสดงแนวคิดการออกแบบและสไตล์การออกแบบ แน่นอนว่ายังนำไปสู่แบตเตอรี่ลิเธียมขนาดต่างๆ สำหรับรถจักรยานไฟฟ้า ซึ่งไม่เอื้อต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียม อุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมยังจำเป็นต้องกำหนดมาตรฐานระดับชาติสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมสำหรับรถจักรยานไฟฟ้าโดยเร็วที่สุด และเร่งการเปลี่ยนแบตเตอรี่ลิเธียมสำหรับแบตเตอรี่ตะกั่วกรดในด้านรถจักรยานไฟฟ้า แน่นอนว่าแบตเตอรี่ลิเธียมอยู่ในกระบวนการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง วัสดุและกระบวนการที่แตกต่างกันมีปริมาตรของแบตเตอรี่แตกต่างกันมาก และวิธีการรวมแบตเตอรี่เข้าด้วยกันก็เป็นเรื่องยากเช่นกัน

4. อายุการใช้งานยาวนาน: สูงสุด 1,000 รอบ ขึ้นอยู่กับความจุ 60% จำนวนรอบการชาร์จและคายประจุ 100% ของชุดแบตเตอรี่สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 600 ครั้ง อายุการใช้งานสามารถเข้าถึงได้ 3-5 ปี และอายุการใช้งานประมาณสองถึงสามเท่าของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด ด้วยนวัตกรรมทางเทคโนโลยีและการปรับปรุงอุปกรณ์ อายุการใช้งานของแบตเตอรี่จะนานขึ้นเรื่อยๆ และประสิทธิภาพด้านต้นทุนจะสูงขึ้นเรื่อยๆ

5. อัตราการปลดปล่อยตัวเองต่ำ: น้อยกว่า 5% ต่อเดือน

6. ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้างที่อนุญาตและประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำที่ดี: แบตเตอรี่พลังงานลิเธียมสามารถทำงานได้ระหว่าง - 20 ℃ ถึง + 55 ℃ ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ ในขณะที่ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่สารละลายที่เป็นน้ำ (เช่น แบตเตอรี่กรดตะกั่วและแบตเตอรี่นิกเกิลไฮโดรเจน) จะลดลงอย่างมากเนื่องจากอิเล็กโทรไลต์ไหลไม่ดีที่อุณหภูมิต่ำ

7. ไม่มีผลกระทบต่อหน่วยความจำ: ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องคายประจุเช่นแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมและแบตเตอรี่นิกเกิลไฮโดรเจนก่อนการชาร์จแต่ละครั้ง และสามารถชาร์จได้ทุกที่ทุกเวลา ความลึกของการประจุและการคายประจุแบตเตอรี่มีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ สามารถชาร์จเต็มและคายประจุจนเต็มได้ การทดสอบวงจรของเราชาร์จเต็มและคายประจุจนเต็มแล้ว

8. เหมาะอย่างยิ่งสำหรับแบตเตอรี่พลังงาน: นอกเหนือจากแบตเตอรี่ลิเธียมไฟฟ้าแรงสูงแล้ว แผงป้องกันของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมพลังงานยังสามารถดำเนินการตรวจสอบที่มีความแม่นยำสูงของแบตเตอรี่แต่ละก้อนและการจัดการอัจฉริยะที่ใช้พลังงานต่ำ มีการชาร์จไฟเกิน การคายประจุเกิน อุณหภูมิ กระแสไฟฟ้าเกิน การป้องกันการลัดวงจร ฟังก์ชันการกู้คืนด้วยตนเองแบบล็อค และฟังก์ชันการชาร์จแบบสมดุลที่เชื่อถือได้ ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้อย่างมาก ในขณะที่แบตเตอรี่ประเภทอื่นๆ (เช่น แบตเตอรี่ตะกั่วกรด) มีแนวโน้มที่จะชาร์จมากเกินไปและคายประจุมากเกินไปเนื่องจากความสม่ำเสมอของแบตเตอรี่ เครื่องชาร์จ และปัญหาอื่นๆ ในระหว่างการใช้งาน (เนื่องจากต้นทุนและเหตุผลอื่นๆ แบตเตอรี่แต่ละก้อนจึงไม่สามารถตรวจสอบและป้องกันในชุดแบตเตอรี่ตะกั่วกรดได้)

9.'แบตเตอรี่สีเขียว' ซึ่งรัฐรองรับ เนื่องจากการมีอยู่ของสารที่เป็นอันตรายตะกั่วและแคดเมียมในแบตเตอรี่ตะกั่วกรดและแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม รัฐจึงต้องเสริมสร้างการกำกับดูแลและการกำกับดูแล (การยกเลิกการลดหย่อนภาษีส่งออกของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด การเพิ่มภาษีทรัพยากรตะกั่ว และการจำกัดการส่งออกจักรยานไฟฟ้าตะกั่วกรด) และต้นทุนขององค์กรที่เกี่ยวข้องก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน แม้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมจะไม่มีมลพิษ แต่จากมุมมองของการอนุรักษ์ทรัพยากร การรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียม ความปลอดภัยในการรีไซเคิล และต้นทุนการรีไซเคิลด้วย

10. อาจเกิดอันตรายด้านความปลอดภัย: เนื่องจากแบตเตอรี่ลิเธียมมีพลังงานสูงและความเสถียรของวัสดุไม่ดี แบตเตอรี่ลิเธียมจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดปัญหาด้านความปลอดภัย ผู้ผลิตแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือและโน้ตบุ๊กที่มีชื่อเสียงระดับโลก (ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์และวัสดุแบบไตรภาค) และบริษัทญี่ปุ่น เช่น ซันโยและโซนี่กำหนดให้อัตราการระเบิดของแบตเตอรี่ต้องควบคุมต่ำกว่า 40 ppb (หนึ่งพันล้าน) และเป็นการดีสำหรับบริษัทในประเทศที่จะถึง ppm (หนึ่งล้าน) ความจุของแบตเตอรี่พลังงานมากกว่า 100 เท่าของแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือ ดังนั้นข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมจึงสูงมาก แม้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์และวัสดุแบบไตรภาคจะมีข้อดีคือมีน้ำหนักเบากว่าและมีปริมาตรน้อยกว่า แต่ก็ไม่เหมาะสำหรับแบตเตอรี่ที่ให้พลังงานในยานพาหนะไฟฟ้า

11. ราคาสูง: ราคาของแบตเตอรี่ลิเธียมพลังงานที่มีแรงดันไฟฟ้าและความจุเท่ากันคือ 3-4 เท่าของกรดตะกั่ว ด้วยการขยายตัวของตลาดแบตเตอรี่ลิเธียมพลังงาน การลดต้นทุน การปรับปรุงประสิทธิภาพ และราคาแบตเตอรี่กรดตะกั่วที่เพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพด้านต้นทุนของแบตเตอรี่ลิเธียมพลังงานมีแนวโน้มที่จะสูงกว่าแบตเตอรี่กรดตะกั่ว