Pin axit chì & Pin lithium
1. Pin axit chì
1.1 Pin axit chì là gì?
● Pin axit chì là loại pin lưu trữ có điện cực chủ yếu được làm bằngchỉ huyvà nóoxit, và chất điện phân của nó làdung dịch axit sunfuric.
● Điện áp danh định của pin axit chì một cell là2.0V, có thể được xả tới 1,5V và sạc đến 2,4V.
● Trong các ứng dụng,6 tế bào đơnpin axit chì thường được mắc nối tiếp để tạo thành một danh nghĩa12Vắc quy.
1.2 Cấu trúc pin axit chì
● Ở trạng thái phóng điện của pin axit chì, thành phần chính của điện cực dương là chì dioxide, dòng điện chạy từ cực dương sang cực âm và thành phần chính của điện cực âm là chì.
● Ở trạng thái sạc của pin axit chì, thành phần chính của điện cực dương và âm là chì sunfat và dòng điện chạy từ điện cực dương sang điện cực âm.
●Pin graphene: phụ gia dẫn điện grapheneđược thêm vào vật liệu điện cực dương và âm,vật liệu điện cực tổng hợp grapheneđược thêm vào điện cực dương vàlớp chức năng grapheneđược thêm vào các lớp dẫn điện.
1.3 Thông tin trên chứng chỉ thể hiện điều gì?
●6-DZF-20:6 nghĩa là có6 lưới, mỗi lưới có điện áp là2V, và điện áp mắc nối tiếp là 12V, còn 20 nghĩa là ắc quy có dung lượng là20AH.
● D (điện), Z (có trợ lực điện), F (ắc quy không cần bảo trì được điều chỉnh bằng van).
●DZM:D (điện), Z (xe có trợ lực), M (ắc quy kín không cần bảo trì).
●EVF:EV (ắc quy xe), F (ắc quy không cần bảo trì được điều chỉnh bằng van).
1.4 Sự khác biệt giữa van điều khiển và van kín
●Pin không cần bảo trì được điều chỉnh bằng van:không cần thêm nước hoặc axit để bảo trì, bản thân pin là một cấu trúc kín,không rò rỉ axit hoặc sương mù axit, với sự an toàn một chiềuvan xả, khi khí bên trong vượt quá một giá trị nhất định, van xả sẽ tự động mở để xả khí
●Ắc quy axit chì không cần bảo trì:toàn bộ pin làkèm theo đầy đủ (phản ứng oxi hóa khử của pin được tuần hoàn bên trong lớp vỏ kín), do đó ắc quy không cần bảo trì không bị tràn "khí độc hại"
2. Pin Lithium
2.1 Pin Lithium là gì?
● Pin lithium là loại pin sử dụngkim loại liti or hợp kim litilàm vật liệu điện cực dương/âm và sử dụng dung dịch điện phân không chứa nước.(Muối liti và dung môi hữu cơ)
2.2 Phân loại pin lithium
●Pin lithium có thể được chia thành hai loại: pin lithium kim loại và pin lithium ion.Pin lithium ion vượt trội hơn pin lithium kim loại về độ an toàn, dung lượng riêng, tốc độ tự xả và tỷ lệ giữa hiệu suất và giá thành.
● Do yêu cầu công nghệ cao nên chỉ có công ty ở một số quốc gia sản xuất loại pin lithium kim loại này.
2.3 Pin Li-ion
| Vật liệu điện cực dương | Định mức điện áp | Mật độ năng lượng | Chu kỳ cuộc sống | Trị giá | Bảo vệ | Thời gian chu kỳ | Nhiệt độ hoạt động bình thường |
| Liti Cobalt Oxit (LCO) | 3.7V | Trung bình | Thấp | Cao | Thấp | ≥500 300-500 | Liti sắt photphat: -20oC~65oC Liti bậc ba: -20oC~45oCPin lithium ternary hiệu quả hơn lithium iron phosphate ở nhiệt độ thấp, nhưng không chịu được nhiệt độ cao như lithium iron phosphate.Tuy nhiên, điều này còn tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của từng nhà máy sản xuất pin. |
| Liti Mangan Oxit (LMO) | 3.6V | Thấp | Trung bình | Thấp | Trung bình | ≥500 800-1000 | |
| Liti Niken Oxit (LNO) | 3.6V | Cao | Thấp | Cao | Thấp | Không có dữ liệu | |
| Liti sắt photphat (LFP) | 3,2V | Trung bình | Cao | Thấp | Cao | 1200-1500 | |
| Nhôm Niken Coban (NCA) | 3.6V | Cao | Trung bình | Trung bình | Thấp | ≥500 800-1200 | |
| Niken Cobalt Mangan (NCM) | 3.6V | Cao | Cao | Trung bình | Thấp | ≥1000 800-1200 |
●Vật liệu điện cực âm:Than chì được sử dụng chủ yếu.Ngoài ra, kim loại lithium, hợp kim lithium, điện cực âm silicon-cacbon, vật liệu điện cực âm oxit, v.v. cũng có thể được sử dụng làm điện cực âm
● Để so sánh, lithium iron phosphate là vật liệu điện cực dương tiết kiệm chi phí nhất.
2.4 Phân loại hình dạng pin lithium-ion
Pin lithium-ion hình trụ
Pin Li-ion hình lăng trụ
Nút pin lithium ion
Pin lithium-ion có hình dạng đặc biệt
Pin gói mềm
● Hình dạng phổ biến được sử dụng cho ắc quy xe điện:hình trụ và gói mềm
● Pin lithium hình trụ:
● Ưu điểm: Công nghệ trưởng thành, chi phí thấp, năng lượng đơn nhỏ, dễ điều khiển, tản nhiệt tốt
● Nhược điểm:số lượng lớn pin, trọng lượng tương đối nặng, mật độ năng lượng thấp hơn một chút
● Pin lithium dạng mềm:
● Ưu điểm: phương pháp sản xuất chồng lên nhau, mỏng hơn, nhẹ hơn, mật độ năng lượng cao hơn, nhiều biến thể hơn khi hình thành một bộ pin
● Nhược điểm:Hiệu suất tổng thể của bộ pin kém (tính nhất quán), không chịu được nhiệt độ cao, không dễ tiêu chuẩn hóa, giá thành cao
● Hình dạng nào tốt hơn cho pin lithium?Thực tế không có câu trả lời tuyệt đối, chủ yếu phụ thuộc vào nhu cầu
● Nếu bạn muốn chi phí thấp và hiệu suất tổng thể tốt: pin lithium hình trụ > pin lithium dạng gói mềm
● Nếu bạn muốn kích thước nhỏ, nhẹ, mật độ năng lượng cao: pin lithium dạng mềm > pin lithium hình trụ
2.5 Cấu trúc pin Lithium
● 18650: 18mm biểu thị đường kính của pin, 65mm biểu thị chiều cao của pin, 0 biểu thị hình trụ, và như thế
● Tính toán pin lithium 12v20ah: Giả sử điện áp danh định của pin 18650 là 3,7V (4,2v khi sạc đầy) và công suất là 2000ah (2ah)
● Để có được 12v, bạn cần 3 pin 18650 (12/3.7≈3)
● Để có được 20ah, 20/2=10, bạn cần 10 nhóm pin, mỗi nhóm có 3 12V.
● 3 mắc nối tiếp là 12V, 10 mắc song song là 20ah, tức là 12v20ah (cần tổng cộng 30 ô 18650)
● Khi phóng điện, dòng điện chạy từ cực âm sang cực dương
● Khi sạc, dòng điện chạy từ cực dương sang cực âm
3. So sánh giữa Pin Lithium, Pin axit chì và Pin Graphene
| So sánh | Pin lithium | Ắc quy | Pin graphene |
| Giá | Cao | Thấp | Trung bình |
| Hệ số an toàn | Thấp | Cao | Khá cao |
| Khối lượng và trọng lượng | Kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ | Kích thước lớn và trọng lượng nặng | Khối lượng lớn, nặng hơn pin axit chì |
| Tuổi thọ pin | Cao | Bình thường | Cao hơn pin axit chì, thấp hơn pin lithium |
| Tuổi thọ | 4 năm (liti bậc ba: 800-1200 lần lithium sắt photphat: 1200-1500 lần) | 3 năm (3-500 lần) | 3 năm (>500 lần) |
| Tính di động | Linh hoạt và dễ dàng mang theo | Không thể sạc được | Không thể sạc được |
| Sửa | Không sửa chữa đuợc | Có thể sửa chữa | Có thể sửa chữa |
● Không có câu trả lời tuyệt đối về loại pin nào tốt hơn cho xe điện.Nó chủ yếu phụ thuộc vào nhu cầu về pin.
● Về tuổi thọ và tuổi thọ của pin: pin lithium > graphene > axit chì.
● Xét về giá cả và yếu tố an toàn: axit chì > graphene > pin lithium.
● Về tính di động: pin lithium > axit chì = graphene.
4. Chứng chỉ liên quan đến pin
● Pin axit chì: Nếu pin axit chì vượt qua các bài kiểm tra độ rung, chênh lệch áp suất và nhiệt độ 55°C thì pin này có thể được miễn vận chuyển hàng hóa thông thường.Nếu nó không vượt qua ba bài kiểm tra, nó được phân loại là hàng nguy hiểm loại 8 (chất ăn mòn)
● Các chứng chỉ phổ biến bao gồm:
●Chứng nhận vận chuyển an toàn hàng hóa hóa chất(vận tải hàng không/đường biển);
●MSDS(BẢNG DỮ LIỆU AN TOÀN VẬT LIỆU);
● Pin lithium: được xếp vào loại 9 xuất khẩu hàng nguy hiểm
● Các chứng chỉ phổ biến bao gồm: pin lithium thường là UN38.3, UN3480, UN3481 và UN3171, chứng chỉ gói hàng nguy hiểm, báo cáo đánh giá điều kiện vận chuyển hàng hóa
●UN38.3báo cáo kiểm tra an toàn
●UN3480bộ pin lithium-ion
●UN3481pin lithium-ion lắp trong thiết bị hoặc pin lithium điện tử và thiết bị được đóng gói cùng nhau (cùng một tủ đựng hàng nguy hiểm)
●UN3171xe chạy bằng pin hoặc thiết bị chạy bằng pin (ắc quy đặt trên ô tô, cùng tủ đựng hàng nguy hiểm)
5. Vấn đề về pin
● Pin axit chì được sử dụng trong thời gian dài, các mối nối kim loại bên trong pin dễ bị đứt, gây đoản mạch và tự bốc cháy.Pin lithium đã hết tuổi thọ sử dụng, lõi pin bị lão hóa và rò rỉ, dễ gây đoản mạch và nhiệt độ cao.
Pin axit chì
Pin Lithium
● Sửa đổi trái phép: Người dùng tự ý sửa đổi mạch ắc quy, làm ảnh hưởng đến tính năng an toàn của mạch điện của xe.Việc sửa đổi không đúng cách khiến mạch xe bị quá tải, quá tải, nóng, ngắn mạch.
Pin axit chì
Pin Lithium
● Lỗi bộ sạc.Nếu để bộ sạc trên xe lâu ngày và bị rung lắc sẽ dễ khiến các tụ, điện trở trong bộ sạc bị lỏng, dễ dẫn đến việc ắc quy bị sạc quá mức.Dùng sai bộ sạc cũng có thể gây ra hiện tượng sạc quá mức.
● Xe đạp điện tiếp xúc với ánh nắng mặt trời.Vào mùa hè, nhiệt độ cao, việc đỗ xe đạp điện ngoài trời nắng không thích hợp.Nhiệt độ bên trong pin sẽ tiếp tục tăng.Nếu bạn sạc pin ngay sau khi đi làm về, nhiệt độ bên trong pin sẽ tiếp tục tăng.Khi đạt đến nhiệt độ tới hạn, rất dễ tự bốc cháy.
● Xe máy điện dễ bị ngâm nước khi trời mưa to.Pin lithium không thể sử dụng được sau khi ngâm trong nước.Xe điện ắc quy axit chì cần được sửa chữa tại tiệm sửa chữa sau khi bị ngâm nước.
6. Bảo trì và sử dụng pin hàng ngày và các loại pin khác
● Tránh sạc pin quá mức và xả pin quá mức
Sạc quá mức:Nói chung, cọc sạc được sử dụng để sạc ở Trung Quốc.Khi được sạc đầy, nguồn điện sẽ tự động ngắt.Khi sạc bằng củ sạc, nguồn điện sẽ tự động ngắt khi được sạc đầy.Ngoài những bộ sạc thông thường không có chức năng tắt nguồn khi sạc đầy, khi được sạc đầy, chúng sẽ tiếp tục sạc với dòng điện nhỏ, lâu dài sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ;
Xả quá mức:Thông thường, nên sạc pin khi còn 20% năng lượng.Sạc với nguồn điện thấp trong thời gian dài sẽ khiến pin bị tụt điện áp và có thể không sạc được.Nó cần phải được kích hoạt lại và có thể nó không được kích hoạt.
● Tránh sử dụng nó trong điều kiện nhiệt độ cao và thấp.Nhiệt độ cao sẽ tăng cường phản ứng hóa học và tạo ra rất nhiều nhiệt.Khi nhiệt đạt đến một giá trị tới hạn nhất định sẽ khiến pin bị cháy và phát nổ.
● Tránh sạc nhanh, điều này sẽ gây ra những thay đổi về cấu trúc bên trong và sự mất ổn định.Đồng thời, pin sẽ nóng lên và ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin.Theo đặc điểm của các loại pin lithium khác nhau, đối với pin lithium mangan oxit 20A, sử dụng bộ sạc 5A và bộ sạc 4A trong cùng điều kiện sử dụng, sử dụng bộ sạc 5A sẽ giảm chu kỳ khoảng 100 lần.
●Nếu xe điện không được sử dụng trong thời gian dài, hãy cố gắng sạc xe mỗi tuần một lần hoặc mỗi lần 15 ngày.Bản thân pin axit chì sẽ tiêu thụ khoảng 0,5% năng lượng của chính nó mỗi ngày.Nó sẽ tiêu thụ nhanh hơn khi lắp đặt trên một chiếc xe mới.
Pin lithium cũng sẽ tiêu thụ điện năng.Nếu pin không được sạc trong một thời gian dài, pin sẽ rơi vào tình trạng mất điện và pin có thể không sử dụng được.
Pin hoàn toàn mới chưa được tháo ra cần được sạc một lần trong hơn100 ngày.
●Nếu pin đã được sử dụng trong thời gian dàiThời gian và hiệu suất thấp, pin axit chì có thể được các chuyên gia thêm chất điện phân hoặc nước để tiếp tục sử dụng trong một thời gian, nhưng trong trường hợp bình thường, nên thay pin mới trực tiếp.Pin lithium có hiệu suất thấp và không thể sửa chữa được.Nên thay pin mới trực tiếp.
●Vấn đề sạc: Bộ sạc phải sử dụng model phù hợp.60V không thể sạc pin 48V, axit chì 60V không thể sạc pin lithium 60V vàbộ sạc axit chì và bộ sạc pin lithium không thể được sử dụng thay thế cho nhau.
Nếu thời gian sạc lâu hơn bình thường, nên rút cáp sạc và ngừng sạc.Hãy chú ý xem pin có bị biến dạng hoặc hư hỏng hay không.
●Tuổi thọ pin = điện áp × ampe pin × tốc độ ` công suất động cơ Công thức này không phù hợp với tất cả các dòng máy, đặc biệt là các dòng máy có động cơ công suất cao.Kết hợp với dữ liệu sử dụng của hầu hết người dùng nữ, phương pháp được thực hiện như sau:
Pin lithium 48V, 1A = 2,5km, pin lithium 60V, 1A = 3km, pin lithium 72V, 1A = 3,5km, axit chì ít hơn pin lithium khoảng 10%.
Pin 48V có thể chạy 2,5 km mỗi ampe (48V20A 20×2,5=50 km)
Pin 60V có thể chạy 3 km/ampe (60V20A 20×3=60 km)
Pin 72V có thể chạy 3,5 km mỗi ampe (72V20A 20×3,5=70 km)
●Dung lượng của pin/A của bộ sạc bằng thời gian sạc, thời gian sạc = dung lượng pin/bộ sạc Một số, ví dụ 20A/4A = 5 giờ, nhưng do hiệu suất sạc sẽ chậm hơn sau khi sạc đến 80% (xung sẽ giảm dòng điện) nên thường được viết là 5-6 giờ hoặc 6-7 giờ (đối với bảo hiểm)
