Kurşun-asit Piller ve Lityum Piller
1. Kurşun-asit Aküler
1.1 Kurşun-asit Aküler Nedir?
● Kurşun-asit akü, elektrotları esas olarak metalden yapılmış bir depolama aküsüdür.yol göstermekve Onunoksitlerve kimin elektrolitisülfürik asit çözeltisi.
● Tek hücreli kurşun-asit akünün nominal voltajı2.0V1,5V'ye boşaltılıp 2,4V'a şarj edilebilir.
● Uygulamalarda,6 tek hücreliKurşun-asit aküler genellikle nominal bir değer oluşturacak şekilde seri olarak bağlanır.12Vkurşun asit pili.
1.2 Kurşun-Asit Akü Yapısı
● Kurşun-asit akülerin deşarj durumunda, pozitif elektrotun ana bileşeni kurşun dioksittir ve akım pozitif elektrottan negatif elektrota akar ve negatif elektrotun ana bileşeni kurşundur.
● Kurşun-asit akülerin şarj durumunda, pozitif ve negatif elektrotların ana bileşenleri kurşun sülfattır ve akım, pozitif elektrottan negatif elektrota doğru akar.
●Grafen piller: grafen iletken katkı maddeleriPozitif ve negatif elektrot malzemelerine eklenir,grafen kompozit elektrot malzemeleriPozitif elektroda eklenir vegrafen fonksiyonel katmanlariletken katmanlara eklenir.
1.3 Sertifikadaki bilgiler neyi temsil ediyor?
●6-DZF-20:6 var demektir6 ızgara, her ızgaranın voltajı vardır2Vve seri olarak bağlanan voltaj 12V'tur ve 20, pilin kapasitesine sahip olduğu anlamına gelir20AH.
● D (elektrikli), Z (güç destekli), F (valf ayarlı, bakım gerektirmeyen akü).
●DZM:D (elektrikli), Z (güç destekli araç), M (kapalı, bakım gerektirmeyen akü).
●EVF:EV (akülü araç), F (valf ayarlı, bakım gerektirmeyen akü).
1.4 Valf kontrollü ve contalı arasındaki fark
●Valf ayarlı bakım gerektirmeyen akü:Bakım için su veya asit eklemenize gerek yoktur, akünün kendisi sızdırmaz bir yapıdadır,asit sızıntısı veya asit buharı yok, tek yönlü güvenlik ileegzoz vanası, iç gaz belirli bir değeri aştığında egzoz valfi gazı boşaltmak için otomatik olarak açılır
●Kapalı, bakım gerektirmeyen kurşun-asit akü:pilin tamamıtamamen kapalı (pilin redoks reaksiyonu kapalı kabuğun içinde dolaştırılır), böylece bakım gerektirmeyen aküde "zararlı gaz" taşması olmaz
2. Lityum Piller
2.1 Lityum Piller Nedir?
● Lityum piller, kullanılan bir pil türüdür.lityum metali or lityum alaşımıpozitif/negatif elektrot malzemeleri olarak kullanılır ve sulu olmayan elektrolit çözeltileri kullanır.(Lityum tuzları ve organik çözücüler)
2.2 Lityum Pil Sınıflandırması
●Lityum piller kabaca iki kategoriye ayrılabilir: lityum metal piller ve lityum iyon piller.Lityum iyon piller güvenlik, spesifik kapasite, kendi kendine deşarj oranı ve performans-fiyat oranı açısından lityum metal pillerden üstündür.
● Kendi yüksek teknolojik gereklilikleri nedeniyle, bu tür lityum metal pilleri yalnızca birkaç ülkedeki şirketler üretmektedir.
2.3 Lityum İyon Pil
| Pozitif Elektrot Malzemeleri | Nominal Gerilim | Enerji yoğunluğu | Hayat döngüsü | Maliyet | Güvenlik | Çevrim süreleri | Normal Çalışma Sıcaklığı |
| Lityum Kobalt Oksit (LCO) | 3.7V | Orta | Düşük | Yüksek | Düşük | ≥500 300-500 | Lityum demir fosfat: -20°C~65°C Üçlü lityum: -20°C~45°CÜçlü lityum piller, düşük sıcaklıklarda lityum demir fosfattan daha verimlidir ancak yüksek sıcaklıklara lityum demir fosfat kadar dayanıklı değildir.Ancak bu her akü fabrikasının kendine özgü koşullarına bağlıdır. |
| Lityum Manganez Oksit (LMO) | 3.6V | Düşük | Orta | Düşük | Orta | ≥500 800-1000 | |
| Lityum Nikel Oksit (LNO) | 3.6V | Yüksek | Düşük | Yüksek | Düşük | Veri yok | |
| Lityum Demir Fosfat (LFP) | 3.2V | Orta | Yüksek | Düşük | Yüksek | 1200-1500 | |
| Nikel Kobalt Alüminyum (NCA) | 3.6V | Yüksek | Orta | Orta | Düşük | ≥500 800-1200 | |
| Nikel Kobalt Manganez (NCM) | 3.6V | Yüksek | Yüksek | Orta | Düşük | ≥1000 800-1200 |
●Negatif elektrot malzemeleri:Çoğunlukla grafit kullanılır.Ayrıca negatif elektrot için lityum metali, lityum alaşımı, silikon-karbon negatif elektrot, oksit negatif elektrot malzemeleri vb. de kullanılabilir.
● Karşılaştırıldığında, lityum demir fosfat en uygun maliyetli pozitif elektrot malzemesidir.
2.4 Lityum iyon pil şekli sınıflandırması
Silindirik lityum iyon pil
Prizmatik Li-ion Pil
Düğme lityum iyon pil
Özel şekilli lityum iyon pil
Yumuşak paket pil
● Elektrikli araç akülerinde kullanılan yaygın şekiller:silindirik ve yumuşak paket
● Silindirik lityum pil:
● Avantajları: Olgun teknoloji, düşük maliyet, küçük tek enerji, kontrolü kolay, iyi ısı dağılımı
● Dezavantajları:çok sayıda pil paketi, nispeten ağır ağırlık, biraz daha düşük enerji yoğunluğu
● Yumuşak paket lityum pil:
● Avantajları: bindirilmiş üretim yöntemi, daha ince, daha hafif, daha yüksek enerji yoğunluğu, pil paketi oluştururken daha fazla çeşitlilik
● Dezavantajları:Pil takımının genel performansı zayıf (tutarlılık), yüksek sıcaklıklara dayanıklı değil, standartlaştırılması kolay değil, yüksek maliyet
● Lityum piller için hangi şekil daha iyidir?Aslında kesin bir cevap yok, esas olarak talebe bağlı
● Düşük maliyet ve iyi bir genel performans istiyorsanız: silindirik lityum pil > yumuşak paket lityum pil
● Küçük boyutlu, hafif, yüksek enerji yoğunluğu istiyorsanız: yumuşak paket lityum pil > silindirik lityum pil
2.5 Lityum Pil Yapısı
● 18650: 18 mm pilin çapını, 65 mm pilin yüksekliğini, 0 silindirik şekli belirtir, ve benzeri
● 12v20ah lityum pilin hesaplanması: 18650 pilin nominal voltajının 3,7V (tam şarj olduğunda 4,2v) ve kapasitesinin 2000ah (2ah) olduğunu varsayalım.
● 12v elde etmek için 3 adet 18650 pile ihtiyacınız vardır (12/3,7≈3)
● 20ah, 20/2=10 elde etmek için her birinde 3 adet 12V'luk 10 grup aküye ihtiyacınız vardır.
● 3 adet seri 12V, 10 adet paralel 20ah yani 12v20ah (toplamda 30 adet 18650 hücre gereklidir)
● Deşarj sırasında akım negatif elektrottan pozitif elektrota akar
● Şarj sırasında akım pozitif elektrottan negatif elektrota akar
3. Lityum Pil, Kurşun Asit Pil ve Grafen Pil Arasındaki Karşılaştırma
| Karşılaştırmak | Lityum pil | Kurşun asit pili | Grafen pil |
| Fiyat | Yüksek | Düşük | Orta |
| Emniyet faktörü | Düşük | Yüksek | Nispeten yüksek |
| Hacim ve ağırlık | Küçük boyut, hafif | Büyük boy ve ağır ağırlık | Büyük hacimli, kurşun-asit aküden daha ağır |
| Pil ömrü | Yüksek | Normal | Kurşun-asit aküden daha yüksek, lityum aküden daha düşük |
| Ömür | 4 yıl (üçlü lityum: 800-1200 kez lityum demir fosfat: 1200-1500 kez) | 3 yıl (3-500 kez) | 3 yıl (>500 kez) |
| Taşınabilirlik | Esnek ve taşıması kolay | Şarj edilemiyor | Şarj edilemiyor |
| Tamirat | Tamir edilemez | Tamir edilebilir | Tamir edilebilir |
● Elektrikli araçlar için hangi akünün daha iyi olduğu sorusunun kesin bir cevabı yoktur.Bu esas olarak pillere olan talebe bağlıdır.
● Pil ömrü ve ömrü açısından: lityum pil > grafen > kurşun asit.
● Fiyat ve güvenlik açısından: kurşun asit > grafen > lityum pil.
● Taşınabilirlik açısından: lityum pil > kurşun asit = grafen.
4. Pille İlgili Sertifikalar
● Kurşun-asit akü: Kurşun-asit akü, titreşim, basınç farkı ve 55°C sıcaklık testlerinden geçerse olağan kargo taşımacılığından muaf tutulabilir.Üç testi geçemezse tehlikeli mal kategorisi 8 (aşındırıcı maddeler) olarak sınıflandırılır.
● Ortak sertifikalar şunları içerir:
●Kimyasal Maddelerin Güvenli Taşınması Sertifikası(hava/deniz taşımacılığı);
●MSDS'ler(MALZEME GÜVENLİK BİLGİ FORMU);
● Lityum pil: Sınıf 9 tehlikeli madde ihracatı olarak sınıflandırılmıştır
● Yaygın sertifikalar şunları içerir: lityum piller genellikle UN38.3, UN3480, UN3481 ve UN3171'dir, tehlikeli mal paketi sertifikası, yük taşıma koşulları değerlendirme raporu
●UN38.3güvenlik muayene raporu
●UN3480lityum iyon pil paketi
●UN3481Ekipmana takılı lityum iyon pil veya birlikte paketlenmiş lityum elektronik pil ve ekipman (aynı tehlikeli madde dolabı)
●UN3171aküyle çalışan araç veya aküyle çalışan ekipman (akü arabaya yerleştirilmiş, aynı tehlikeli madde dolabı)
5. Pil Sorunları
● Kurşun-asit aküler uzun süre kullanıldığından akünün içindeki metal bağlantılar kırılmaya eğilimli olup kısa devreye ve kendiliğinden yanmaya neden olur.Lityum pillerin kullanım ömrü dolmuş, pil çekirdeği eskimiş ve sızıntı yapıyor, bu da kolayca kısa devrelere ve yüksek sıcaklıklara neden olabiliyor.
Kurşun asit piller
Lityum pil
● Yetkisiz değişiklik: Kullanıcılar, aracın elektrik devresinin güvenlik performansını etkileyen, akü devresini yetkisiz olarak değiştirir.Uygun olmayan modifikasyon, araç devresinin aşırı yüklenmesine, aşırı yüklenmesine, ısınmasına ve kısa devreye neden olur.
Kurşun asit piller
Lityum pil
● Şarj cihazı arızası.Şarj cihazı uzun süre araçta bırakılırsa ve sarsılırsa, şarj cihazındaki kapasitör ve dirençlerin gevşemesine neden olmak kolaydır, bu da akünün kolayca aşırı şarj olmasına neden olabilir.Yanlış şarj cihazının kullanılması da aşırı şarja neden olabilir.
● Elektrikli bisikletler güneşe maruz kalır.Yaz aylarında sıcaklık yüksektir ve elektrikli bisikletlerin dışarıda güneş altında park edilmesi uygun değildir.Pilin içindeki sıcaklık artmaya devam edecektir.İşten çıktıktan sonra eve geldikten sonra pili hemen şarj ederseniz pilin içindeki sıcaklık artmaya devam edecektir.Kritik sıcaklığa ulaştığında kendiliğinden tutuşması kolaydır.
● Elektrikli motosikletler yoğun yağmurda kolayca suya batırılır.Lityum piller suya batırıldıktan sonra kullanılamaz.Kurşun-asit akülü elektrikli araçların suya batırıldıktan sonra bir tamirhanede onarılması gerekir.
6. Pillerin ve Diğerlerinin Günlük Bakımı ve Kullanımı
● Pilin aşırı şarj edilmesinden ve aşırı deşarj edilmesinden kaçının
Aşırı şarj:Çin'de genellikle şarj kazıkları kullanılıyor.Tamamen şarj olduğunda güç kaynağının bağlantısı otomatik olarak kesilecektir.Şarj cihazıyla şarj ederken, tam şarj olduğunda güç bağlantısı otomatik olarak kesilecektir.Tam şarjda kapatma işlevi olmayan sıradan şarj cihazlarına ek olarak, tam şarj olduklarında küçük bir akımla şarj olmaya devam edecekler ve bu da ömrünü uzun süre etkileyecektir;
Aşırı deşarj:Genellikle pilin %20 güç kaldığında şarj edilmesi önerilir.Düşük güçle uzun süre şarj etmek pilin voltajının düşmesine neden olur ve şarj edilemeyebilir.Tekrar etkinleştirilmesi gerekiyor ve etkinleştirilemeyebilir.
● Yüksek ve düşük sıcaklık koşullarında kullanmaktan kaçının.Yüksek sıcaklık kimyasal reaksiyonu yoğunlaştıracak ve çok fazla ısı üretecektir.Isı belli bir kritik değere ulaştığında akünün yanmasına ve patlamasına neden olacaktır.
● Hızlı şarjdan kaçınıniç yapıda değişikliklere ve istikrarsızlığa neden olacaktır.Aynı zamanda pil ısınacak ve pil ömrünü etkileyecektir.Farklı lityum pillerin özelliklerine göre, 20A lityum manganez oksit pil için, aynı kullanım koşullarında 5A şarj cihazı ve 4A şarj cihazı kullanmak, 5A şarj cihazı kullanmak çevrimi yaklaşık 100 kat azaltacaktır.
●Elektrikli araç uzun süre kullanılmayacaksa haftada bir veya her gün şarj etmeyi deneyin. 15 gün.Kurşun-asit akünün kendisi her gün kendi gücünün yaklaşık %0,5'ini tüketecektir.Yeni bir arabaya takıldığında daha hızlı tüketecektir.
Lityum piller de güç tüketecektir.Pil uzun süre şarj edilmezse güç kaybı yaşanır ve pil kullanılamaz hale gelebilir.
Ambalajından çıkarılmamış yeni bir pilin bir defadan fazla şarj edilmesi gerekir.100 gün.
●Pil uzun süre kullanılmışsaZaman içinde ve düşük verime sahip olduğundan, profesyoneller tarafından kurşun-asit aküye elektrolit veya su eklenerek bir süre kullanılmaya devam edilebilir, ancak normal şartlar altında yeni akünün doğrudan değiştirilmesi tavsiye edilir.Lityum pilin verimliliği düşüktür ve onarılamaz.Yeni pilin doğrudan değiştirilmesi önerilir.
●Şarj sorunu: Şarj cihazı eşleşen bir model kullanmalıdır.60V, 48V pilleri şarj edemez, 60V kurşun-asit, 60V lityum pilleri şarj edemez vekurşun-asit şarj cihazları ve lityum pil şarj cihazları birbirinin yerine kullanılamaz.
Şarj süresi normalden uzunsa, şarj kablosunu çıkarıp şarjı durdurmanız önerilir.Pilin deforme olup olmadığına veya hasar görüp görmediğine dikkat edin.
●Pil ömrü = voltaj × pil amperi × hız ÷ motor gücü Bu formül tüm modeller için, özellikle yüksek güçlü motorlu modeller için uygun değildir.Çoğu kadın kullanıcının kullanım verileriyle birleştirildiğinde yöntem şu şekildedir:
48V lityum pil, 1A = 2,5km, 60V lityum pil, 1A = 3km, 72V lityum pil, 1A = 3,5km, kurşun-asit lityum pilden yaklaşık %10 daha azdır.
48V akü amper başına 2,5 kilometre çalışabilir (48V20A 20×2,5=50 kilometre)
60V akü amper başına 3 kilometre koşabilir (60V20A 20×3=60 kilometre)
72V akü amper başına 3,5 kilometre çalışabilir (72V20A 20×3,5=70 kilometre)
●Pilin/şarj cihazının A kapasitesi şarj süresine eşittir, şarj süresi = pil kapasitesi/şarj cihazı Bir sayı, örneğin 20A/4A = 5 saat, ancak şarj verimliliği %80'e kadar şarj edildikten sonra daha yavaş olacağından (darbe akımı azaltacaktır), bu nedenle genellikle 5-6 olarak yazılır. saat veya 6-7 saat (sigorta için)
