教你鋰電池類型和容量選擇
來源：寶鄂實業(yè)
2019-07-07 18:39
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首先要根據(jù)自己電機(jī)功率（需要實際功率，一般騎行速度會對應(yīng)一個相應(yīng)實際功率）來計算電池需要提供的持續(xù)電流。比如電機(jī)持續(xù)電流20a（48v下1000w電機(jī)），那么就需要電池可以長時間提供20a電流而溫升很低（哪怕夏季外面35度溫度，電池溫度也最好控制在50度以下）。另外如果48v下20a電流，超壓一倍（96v，比如ecpu 3檔）后持續(xù)電流到50a左右。如果喜歡長時間超壓使用，那么請選用能持續(xù)提供50a電流的電池（還是注意溫升問題）。這里的電池持續(xù)電流不是商家標(biāo)稱的電池放電能力。商家標(biāo)稱幾C（或幾十幾百安培）都是電池放電能力，而真的在這種電流下放電，電池發(fā)熱很嚴(yán)重的，如果不做好散熱，電池壽命會很短。（而我們電動車使用電池環(huán)境是電池扎堆排放，基本不留空隙，包的很嚴(yán)實，更別提怎么做好強行風(fēng)冷散熱了）。我們的使用環(huán)境很惡劣。電池放電電流需降額使用。評價電池放電電流能力就是看這個電流下電池對應(yīng)溫升是多少。
這里論述的唯一原則其實是使用過程中電池的溫升（高溫是鋰電壽命死敵）。最好電池溫度控制在50度以下。（20-30度之間最好）。這也意味著如果是容量型鋰電（控制在0.5C以下放電），提供20a的持續(xù)放電電流需要40ah以上容量（當(dāng)然最主要是要看電池內(nèi)阻）。如果是動力型鋰電，按照1C持續(xù)放電是正常的。哪怕A123超低內(nèi)阻動力型鋰電，也平時最好在1C放電（不超過2C為好，2C放電其實只能放半個小時就沒電了，沒太大使用價值）。容量選擇就看車子存放空間大小，個人支出預(yù)算，期望車子活動范圍大小等因素。（小容量的一般必須動力型鋰電）
根據(jù)電池容量和設(shè)備功率算使用時間：
使用時間（H）=（電池容量(AH)/2）÷使用電流(A)，使用電流(A)=設(shè)備功率(瓦.W)÷電壓(6V或12V)
比如：12V7AH的電池，帶12瓦（W）的節(jié)能燈，使用電流(A)=12W÷12V=1A，
使用時間（H）=（7AH÷2）÷1A=3.5H，也就是3個半小時。
注意：以上僅為估算數(shù)值，實際數(shù)據(jù)根據(jù)不同條件測試會有較大誤差。
如果不能及時發(fā)現(xiàn)存在問題的蓄電池，將影響系統(tǒng)安全供電，有可能帶來災(zāi)難性后果。所以讓每一塊蓄電池時刻處于完好狀態(tài)是蓄電池監(jiān)測管理的最主要的目的。目前，蓄電池運行中存在的隱患主要有：
1）蓄電池壽命無法達(dá)到設(shè)計要求
目前我們使用的蓄電池或許存在這樣的問題：在蓄電池安裝時，蓄電池的廠家稱閥控鉛酸蓄電池在浮充下的使用壽命可以達(dá)到10年以上，但在實際中，蓄電池可能在2－3年左右就出現(xiàn)劣化，以致使用不到5年的蓄電池就得淘汰。有的蓄電池甚至工作半年就出現(xiàn)異常。
2）蓄電池浮充下缺乏溫度補償
由于蓄電池的工作環(huán)境比較復(fù)雜，而環(huán)境溫度對于蓄電池的影響，特別是電壓、電流的影響較大。在25℃以上，每增加1℃，蓄電池充電電流將會增加10％，蓄電池失水將會增加1．5％。
3）對于蓄電池的運行情況、性能狀況不明
由于沒有良好的手段以及管理，蓄電池的使用者對于蓄電池的運行情況缺乏足夠的了解，特別是對于蓄電池歷史數(shù)據(jù)的整理以及分析。
4）蓄電池管理維護(hù)的理念和方法需要改進(jìn)
很多蓄電池的維護(hù)人員，受到蓄電池廠家的誤導(dǎo)，認(rèn)為“免維護(hù)”就是無需維護(hù)，其實“免維護(hù)”僅僅是不需要定期對蓄電池進(jìn)行加水?；蛘呤菍π铍姵氐谋O(jiān)測仍然停留在人工定期監(jiān)測的辦法，耗費了大量的人力和實踐，而且危險性較高。
另外，從經(jīng)濟(jì)效益和社會效益上講，管理蓄電池可以延長整個電池組的使用壽命，減少蓄電池更換量，從而節(jié)省費用，也利于環(huán)境保護(hù)。目前國內(nèi)很多用戶在電池使用一半壽命時就被全部更換掉，實際此時絕大部分電池還是完好的，這樣被白白扔掉實在是嚴(yán)重的浪費。
針對上述蓄電池日常維護(hù)中的難題，北京群菱已經(jīng)開發(fā)出8個系列近100款產(chǎn)品
1．蓄電池容量檢測設(shè)備：滿足各種電壓、3000AH以下蓄電池組容量檢測、容量驗證；
2．蓄電池充放電檢測設(shè)備：充放電流0－300A可調(diào)節(jié)、電壓0－800V可選擇、放電充電自動切換，同時具有恒流放電、單體電壓監(jiān)測、快速容量分析、智能充電、整組活化功能；
3．蓄電池充電機(jī)：便攜式、可移動，可作為備用充電設(shè)備，滿足各種現(xiàn)場使用，操作簡單；
4．單體蓄電池活化儀：通過對落后單體進(jìn)行在線、離線放電、充電及活化，有效提升落后電池容量；
5．蓄電池內(nèi)阻／電導(dǎo)測試儀：快速測量蓄電池內(nèi)阻、電導(dǎo)值，判斷電池健康狀態(tài)，有效排查隱患；
6．蓄電池組全在線充放電設(shè)備：無需脫離系統(tǒng)，全在線放電、充電檢測，安全維護(hù)檢測電池；
7．鐵鋰電池性能檢測設(shè)備：各種鐵鋰電池的容量檢測、儲電性能驗證檢測、日常維護(hù)檢測；
8．蓄電池在線監(jiān)測管理系統(tǒng)：在線實時監(jiān)測、記錄儲存電池的內(nèi)阻、電壓、電流、溫度，及放電、充電歷史數(shù)據(jù)，實現(xiàn)電池智能化管理。
三元鋰電池是鋰電池的一種：主要是指做電池的正極材料，。通常鋰電池的正極材料是鈷酸鋰。
三元鋰電池在容量與安全性方面比較均衡，是一款綜合性能優(yōu)異的電池。三種金屬元素的主要作用和優(yōu)點如下：
Co3+：減少陽離子混合占位，穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)，降低阻抗值，提高電導(dǎo)率，提高循環(huán)和效率性能。
Ni2+：可提高材料的容量（提高材料的體積能量密度），而由于Li和Ni相似的半徑，過多的Ni也會因為與Li發(fā)生位錯現(xiàn)象導(dǎo)致鋰鎳混排，鋰層中鎳離子濃度越大，鋰在層狀結(jié)構(gòu)中的脫嵌越難，導(dǎo)致電化學(xué)性能變差。
Mn4+：不僅可以降低材料成本，而且還可以提高材料的安全性和穩(wěn)定性。但過高的Mn含量會容易出現(xiàn)尖晶石相而破壞層狀結(jié)構(gòu)，使容量降低，循環(huán)衰減。
三元鋰電池優(yōu)點
1、電壓平臺高
電壓平臺是電池能量密度的重要指標(biāo)，決定著電池的基本效能和成本，因此對電池材料的選用，有重要的意義。電壓平臺越高，比容量越大，肯定同樣體積、重量，甚至同樣安時的電池，電壓平臺比較高的三元材料鋰電池續(xù)航里程更遠(yuǎn)。三元材料的電壓平臺明顯比磷酸鐵鋰高，高線可以達(dá)到4.2伏，放電平臺可以達(dá)到3.6或者3.7伏。
2、能量密度高
能量密度高是三元鋰電池的最大優(yōu)勢，而電壓平臺是電池能量密度的重要指標(biāo)，決定著電池的基本效能和成本，電壓平臺越高，比容量越大，所以同樣體積、重量，甚至同樣安時的電池，電壓平臺比較高的三元材料鋰電池續(xù)航時間更長。
3、振實密度高
振實密度是指在規(guī)定條件下容器中的粉末經(jīng)振實后所測得的單位容積的質(zhì)量。振實密度或者說體積密度（在一些工業(yè)領(lǐng)域稱為松裝密度）定義為樣品的質(zhì)量除以它的體積，這一體積包括樣品本身和樣品孔隙及其樣品間隙體積。
三元鋰電池缺點
安全性差、耐高溫性差、壽命差、大功率放電差。安全性較差和循環(huán)壽命較短是三元鋰電池的主要短板，尤其是安全性能，是一直限制其大規(guī)模配組，和大規(guī)模集成應(yīng)用的一個主要因素。大量實測表明，容量較大的三元電池很難通過針刺和過充等安全性測試，這也是大容量電池中一般都要多引入錳元素，甚至混合錳酸鋰一起使用的原因。500次的循環(huán)壽命在鋰電池中屬于中等偏下，因此三元鋰電池目前*主要的應(yīng)用領(lǐng)域是3C數(shù)碼等消費類電子產(chǎn)品。
