電動自転車用リチウム電池技術の現状の詳細分析

リチウム電池は、リチウム金属またはリチウム合金のアノード材料の一種で、水電池の電解液を使用しています。最初に、リチウム電池は偉大な発明家であるトーマス・エジソンによって発明されました。次の応答を使用してください：Li + MnO2 = LiMnO2、REDOX反応の反応。リチウムの化学的性質は非常に活発であるため、リチウム金属の処理、保管、使用は環境に対して非常に高い需要があります。そのため、リチウム電池は長い間使用されていません。そして今、リチウム電池が主流になっています。

現在、電動自転車製品に使用されているリチウムイオン電池は、比較的一般的で軽量であり、電動自転車MeiGuanHua製品の需要を解決しますが、その適用のために長くはありませんが、パワーリチウム電池技術は完璧なレベルに達していませんでした、解決すべき問題がたくさんあります。以下、技術レベルの現状でリチウム電池を搭載した電動自転車を分析します。

開発プロセス、リチウムイオン電池

リチウムの化学的性質が非常に活発であり、リチウム金属の処理、保管、使用を行うため、環境要件が非常に高く、特殊な環境条件でのリチウム電池の製造が可能です。リチウムイオン電池には多くの利点があるため、リチウム電池は電子楽器、デジタル製品、家電製品に広く使用されています。ただし、ほとんどのリチウム電池は二次電池であり、使い捨て電池もあります。二次電池の寿命とセキュリティのいくつかは悪いです。

その後、日本のSONYは、リチウム化合物をリチウム電池の陽極として、炭素材料を陽極として発明しました。充電と放電の過程で、金属リチウムは存在せず、リチウムイオン、つまりリチウムイオン電池のみが存在します。バッテリーを充電すると、バッテリーのアノードでリチウムイオンが生成され、生成されたリチウムイオンは電解質を介して負の動きになります。カソードカーボン層構造として、多くの細孔を有し、リチウムイオンのカソードに到達し、微孔性カーボン層に埋め込まれ、埋め込まれたリチウムイオンは、より高い電荷容量を有する。また、出現のカソード炭素層に埋め込まれたバッテリーを放電するとき（つまり、バッテリープロセスを使用）、リチウムイオンとアノードへの移動。

リチウムイオンのアノードに戻ると、放電容量は大きくなります。通常、バッテリー容量とは放電容量を意味します。リチウムイオンの充電および放電プロセスでは、リチウムイオンが正および負から正に移動します。Li-イオンバッテリーは、両端がロッキングチェアであるロッキングチェアのようなものです。バッテリーのポールと、ロッキングチェアで前後に走るアスリートのようなリチウムイオン。つまり、リチウムイオン電池はロッキングチェア電池とも呼ばれます。

携帯電話やノートパソコンなどのデジタル製品として、性能の優れたリチウムイオン電池が広く使用されており、近年では他のアプリケーション開発製品にも徐々に使用されています。 1998年、天津電力研究所はリチウムイオン電池の商業生産を開始しました。従来、リチウムイオン電池と呼ばれる人々はリチウム電池でしたが、今ではリチウムイオン電池が主流になっています。

第二に、リチウムイオン電池の特性

リチウムイオン電池と他の種類の電池は違いがありますが、独特の特徴があります。

（a）高エネルギー密度

リチウムイオン電池の重量は、ニッケルカドミウム電池またはニッケル水素電池と同じ量で、半分の体積はニッケルカドミウムの20〜30％、ニッケル水素電池は35〜50％です。

（2）高電圧

3.7 V（平均）のリチウムイオン電池モノマーの動作電圧。ニッケルカドミウム電池またはニッケル水素電池の3つのシリーズに相当します。

（3）汚染なし

リチウムイオン電池には、カドミウム、鉛、水銀などの有害金属は含まれていません。

（4）リチウム金属を含まない

リチウムイオン電池はリチウム金属を含まず、ジェット機などのバールールの輸送面からリチウム電池の制限があります。

（5）高いサイクル寿命

通常の状態では、リチウムイオン電池の充電と放電のサイクルは500回以上になる可能性があり、リン酸鉄リチウム（以下、リン鉄と呼びます）は2000回に達する可能性があります。

（6）メモリー効果なし

メモリー効果とは、充電と放電のサイクルの過程でニッケルカドミウム電池、現象を減らすための電池容量を指します。リチウムイオン電池、そのような影響はありません。

（7）急速充電

4.2 V定電流定電圧充電器の定格電圧を使用すると、リチウムイオン電池を1.5〜2.5時間で充電できます。そして、リン鉄リチウム電気の新しい開発は、35分で再充電することができます。

電動自転車の分野での用途における3つのリチウムイオン電池

現在、高出力電動自転車リチウムイオン電池の用途では、基本的にすべてが直列および並列の単一セル以上のものです。その適用の過程で、リチウムパワーバッテリーに存在する問題は、主に各モノマーバッテリー間の大きな離散性にあり、したがって、バッテリーパックの全体的な安全性と耐用年数に影響を及ぼします。

したがって、バッテリーパックの安全性と耐用年数のための理想的なリチウムパワーバッテリー管理を考える必要があります。制御要件は次のとおりです。各モノマーバッテリーを管理および保護するだけでなく、バッテリーパックと放電時に、同じ水平線上の多くのグラスの水が一貫してバランスをとるように、各バッテリーの電圧バランスを一定に保ちます。容量と同じではありませんが、同じフローインジェクションですべてのバッテリーがカップ数になるまで、同じ電圧ラインバランスのバッテリーパック内のすべてのバッテリーが一貫して再充電されることを保証するために充電します。各カップの水。

要約すると、使用中のリチウム電池を備えた電動自転車は、電池を保持しますが、発熱がなく、長寿命、特にセキュリティの使用を認めます。これには、バッテリーパックに各モノマーの平衡および保護機能のバッテリー充電および放電が必要です。

四、リチウム電池を搭載した電動自転車の分類

リチウム電池を搭載した電動自転車は、大きく分けて、マンガン酸リチウム電池、三成分電池、リン酸鉄リチウム電池の3つに分類できます。

マンガン酸リチウム電池：マンガン酸リチウム電池、電池の陰極材料の高温性能を解決します。電池は構造設計と電解質の処方を変更する必要があります。日本と韓国では、65℃の貯蔵容量が99％に低下した1週間後に、変性リチウムマンガン酸、変性マンガン酸リチウム電池を使用しています。

三元材料電池：リチウム電池のアノード材料としてコバルト、ニッケル、マンガンの三元材料であり、マンガン酸リチウムの高温性能の低下に関する欠点を克服し、電池の比エネルギーを向上させます。

リン酸鉄リチウム電池：2002年以降、米国とカナダはリン酸鉄リチウム電池の開発を開始し、パワータイプのリチウムイオン電池の新しい種類の大きな開発見通しとなっています。室温で2000回までの長寿命、充電および放電サイクル1c。

リン酸鉄リチウム電池の利点：高い安全性。より強い結合力、リン酸根の化学的安定性の構造は良好です。環境保護であり、重金属は含まれていません。無毒（SGS認証による）、汚染なし。急速充電、リン酸鉄リチウム電池は、5〜10cの大電流で急速充電および放電することができます。大電流放電性能は良好です。 10〜50cの大電流高電力放電が可能です。

リン酸鉄リチウム電池の欠点：低温性能はマンガン酸リチウムや他の正極材料より劣っています。リン酸鉄リチウムモノマーのバッテリー電圧は3.2Vです。36vバッテリーパックには12個の単一セルが直列に必要です。モノマーのリン酸鉄リチウム電池の寿命は2000倍以上ですが、電池パックの寿命は500倍に過ぎません。

第五に、リチウム電池電動自転車の長所と短所

（a）リチウム電池を搭載した電動自転車の利点

鉛蓄電池の2倍のリチウム電池電力、現在50〜70kmの範囲を充電する鉛蓄電池電気自転車を使用、同じ重量のリチウム電池を使用して100〜100kmを駆動でき、充電回数も多い放電、既存の問題は次のとおりです：価格が高く、鉛蓄電池の6倍、各車は$ 1800〜2000です。さらに、既存の仕様は小型タイプの携帯電話、ラップトップに適用可能であり、より大きなモデルを開発する必要があります10ああ以上、この種のバッテリーは現在、高級自転車または電気オートバイにのみ使用されていますが、その値下げの可能性はより大きく、前景は非常に良好です。

リチウム電池式電動自転車は、長寿命、軽量、小容量というメリットがあります。リチウム電池の小型電動自転車があり、重さは約16キログラム、バッテリーは本のサイズ、わずか2.5キロ、バッグに入れて持ち運び、コンピューターの充電にも使用でき、鉛蓄電池の馬力バッテリーの重量は約15kgです。しかし、電気価格は2800元以上と高くなっています。」この車は1週間しか市場に出ていないので、価格は高くなりますが、予想よりも売れ行きが良く、1週間で数台の車が売れます。」Luyuan ev zhang、紹介ディレクター、この種の車はリチウム電池を使用し、充電は30 km走行できます。巨大な橋の石のブランド店には、リチウム電池電気自動車もあります。」リチウム電池電気自転車と鉛酸電池の動的特性、充電6 〜8時間、バッテリー容量に応じて30〜45 kmを実行できますが、重量は鉛酸バッテリーの約1/5です。」セールススタッフの巨人は、リチウム電池電動自転車の最大の利点は、鉛蓄電池の寿命がわずか2年であるのに対し、セルのグループは4〜5年利用可能であると述べました。

（2）リチウム電池を搭載した電動自転車の欠点

リチウム電池のデメリットは、価格が高いということで、市場シェアはわずか4％ですが、現在、リチウム電池の電動自転車の価格は、鉛蓄電池の電気自動車よりも一般的に数百元から千元高いので、売上は大きくありません。 「私が考えるかもしれない100元だけなら、両方とも800元が異なります。」電動自転車を選んで購入するのは、mszhangがついに伝統的な鉛蓄電池の電気自動車を購入したことです。

リチウムイオン電池の問題と解決策を備えた6つの電動自転車

電動自転車製品に使用されるリチウムイオン電池は古くなく、その技術は高度に達成されていないため、技術的な問題が多く、電動自転車のリチウム電池産業の発展をある程度制限しています。

現在、問題を解決するために必要なリチウムイオン電池を搭載した電動自転車は、主にセキュリティ問題のプロセスで使用されていますが、セキュリティ問題を解決する方法は、将来のトレンドでリチウムイオン電池を搭載した電動自転車の1つになります。この問題を解決する方法の簡単な紹介。

（a）過充電

通常のリチウムイオン電池は最高4.2vで充電する必要があり、リチウム鉄電池は上限と下限から0.5ボルトを引いた値に基づいて充電します。充電は4.3vより高くなります。この問題を解決するには、電圧値を正確に測定する必要があります：科学的な充電方法、完全であるが充電;合理的な設定：過充電保護電圧としての単一セクション：4.2 V + / --0.05 V、次のことを確認してください過充電や爆発はありません。

（2）排出

最小3.2vのリチウム電池の放電、3 v未満の放電で正確な測定電力の真の値：科学的で安全な放電方法を使用しますが、完成させます。合理的な設定：3.20 V + / --0.05 Vなどの単一セクションのプット保護電圧。放電や爆発がないことを確認してください。

（3）バッテリー温度検出

リチウム電池の温度が高すぎると爆発が発生する可能性があるため、セッションごとに電池の温度を監視し、電池の温度が高すぎるために爆発が発生しないことを確認する必要があります。

（4）過電流保護

リチウムイオン電池には定格電流があり、定格電流を超えることはできません。そうしないと、電池が切れてしまいます。そのため、充放電電流を正確に測定・制御する必要があり、設定電流時間を超えた場合は、短絡や逆接続などの事故を未然に防ぎ、効率的な過電流保護対策を講じています。

（5）平衡

リチウムイオン電池のモノマー電圧の偏差は、バランスの取れた制御ではない場合、充電と放電のサイクルの増加に伴い、各モノマー電池の電圧が徐々に変化し、耐用年数が大幅に短くなります。リチウムイオン電池の充電と放電のグループでは、不整合を考慮して、各モノマー電池のバランスを取り、セキュリティと安定性を確保することができます。

リチウム電池の例としては、広く使用されているエネルギー貯蔵電源システム、郵便および通信通信の無停電電源装置、電動工具、電動自転車、電動オートバイ、電気自動車、軍事機器、航空宇宙などの分野があります。

電動自転車のリチウムイオン電池の分野での応用はまだ成熟していませんが、良好な開発見通しと電動自転車製品のリチウムイオン電池は優れた特性を示し、リチウム電動自転車を比較的手に入れます急速な発展。

また、現在、大容量リチウムイオン電池の開発が電気自動車で試行されており、21世紀の主要電源の1つである電気自動車となることが期待されており、衛星、航空宇宙の側面になります。およびエネルギー貯蔵アプリケーション。

エネルギー不足と世界の環境圧力として、リチウム電気は現在、電気自動車産業で広く使用されており、特にリン酸鉄リチウム電池の出現により、リチウム電池産業の技術の進歩と飛躍的進歩が促進されています。

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