Una introducció a la bateria de la bicicleta elèctrica

La bateria d'una bicicleta elèctrica és com el cor d'un cos humà, que també és la part més valuosa d'una bicicleta elèctrica.Contribueix en gran mesura al rendiment de la bicicleta.Tot i que amb la mateixa mida i pes, les diferències d'estructura i formació segueixen sent les raons per les quals les bateries funcionen de manera diferent.
El que hem vist els tipus de bateries més populars avui dia són les bateries de plom-àcid i les bateries d'ions de liti.

Des del seu desenvolupament inicial a la dècada de 1950, aquesta s'ha convertit en la tecnologia de bateries més aplicable i àmpliament utilitzada de la història.Les bateries de plom-àcid s'utilitzen habitualment en SAI, bateries de cotxes, etc.

La bateria de plom-àcid s'ha guanyat la seva reputació amb un bon rendiment en entorns d'alta temperatura i tolerància a l'abús.Gràcies a aquesta característica, les bicicletes elèctriques que estan equipades amb bateries de plom-àcid mostren un millor rendiment en condicions de carretera difícils, amb una taxa de manteniment de la bateria més baixa.

El contingut àcid pot transferir la calor a l'exterior i és menys probable que s'assequi, per mantenir un bon estat de treball.Té uns 500 cicles de càrrega abans d'arribar al final de la vida útil.Tanmateix, aquesta estructura manté la bateria relativament pesada i maldestra, la qual cosa acaba amb un pes més elevat de la bicicleta elèctrica.

Tots els tipus de bateries han patit problemes d'autodescàrrega, la qual cosa significa que perd suc fins i tot no s'utilitza.La bateria de plom-àcid té una baixa taxa d'autodescàrrega que li permet sortir de manera suau i constant.D'altra banda, una bateria de plom-àcid requereix un temps de càrrega excepcionalment més llarg d'unes 8-10 hores i la seva capacitat màxima és només la meitat de la d'una bateria d'ions de liti.

És possible que hàgiu vist una gran varietat de formes de bateries d'ió de liti que s'utilitzen habitualment per diferents marques i fabricants de bicicletes elèctriques.L'ió de liti és un material excel·lent per a una font d'alimentació de càrrega ràpida amb un temps de càrrega molt més curt, una mida més petita flexible i una vida útil més llarga que una bateria de plom-àcid.

Hem resumit alguns dels tipus de bateries de liti més utilitzats delUniversitat de la bateriay.

La recepta de NMC és barrejar níquel i manganès.El níquel és famós per la seva alta energia específica però una estabilitat horrible;El manganès té l'avantatge de formar una estructura especial per obtenir una baixa resistència interna, però ofereix una poca energia específica.La combinació dels metalls ajuda a minimitzar els inconvenients i maximitzar les fortaleses dels altres.

NMC s'ha convertit en la bateria preferida per a bicicletes elèctriques, eines elèctriques i trens de propulsió.Això ofereix menors costos de matèries primeres a causa de la reducció del consum de cobalt contingut car.

El temps de càrrega sol ser de 3 hores amb la capacitat d'arribar a 1000-2000 cicles.

Segons la famosa marca americana de bicicletes elèctriquesSuper73, NMC també és el mateix tipus de bateria que utilitzaven en tots els models populars.

Després d'una gran quantitat d'investigacions i proves,Teslava decidir triar NMC com a tipus de bateria principal i ha desenvolupat la bateria 18650.

Comentaris:
Rentable, alta capacitat, alta potència

A més d'una alta qualificació de corrent i una llarga vida útil, LFP també ofereix una bona estabilitat tèrmica, una seguretat millorada i una tolerància a l'abús.Amb fins a 2000 recomptes de cicles i una temperatura de desbordament tèrmica elevada de 270 °C, LFP va superar altres bateries d'ió de liti en l'estabilitat de l'aplicació per ser suposadament la més segura.LFP té un cost de fabricació més baix, ja que sovint s'utilitza com a reemplaçament de la bateria de plom-àcid.

Necessita 3 hores per carregar-se al màxim.
Per a portàtils i estacionaris que necessiten corrents de càrrega elevats i resistència, LFP és indiscutiblement la millor opció.

Comentaris:
Alta valoració de corrent, cicle de vida llarg, bona estabilitat tèrmica, seguretat millorada, tolerància si s'abusa;
Major autodescàrrega, baixa capacitat

És habitual trobar bateries d'òxid de cobalt de liti en telèfons mòbils, ordinadors portàtils i càmeres digitals a causa de l'alta energia específica que conté el LCO.

En comparació amb el LEP, és menys estable a causa de l'alta sensibilitat de la temperatura, ja que el punt de fuga tèrmica és d'uns 150 °C (302 °F).

Pel que fa a la profunditat de descàrrega, càrrega i temperatura, la bateria LCO ofereix cicles de càrrega entre 500 i 1000.Això fa que aquest tipus de bateria tingui una vida útil relativament més curta.
No té potència específica per portar una capacitat de càrrega més gran, el que significa que no és una bateria perfecta per a bicicletes que sovint transporten persones o càrrega.
A més, calen 3 hores perquè la bateria estigui completament carregada.

Comentaris:
Energia específica molt alta;
Vida útil més curta, baixa estabilitat tèrmica, capacitats de càrrega limitades (potència específica), una mica car

La seva capacitat és aproximadament dos terços de la de LCO.

L'excel·lent flexibilitat en el disseny permet als fabricants utilitzar el millor de la longevitat, el corrent de càrrega màxima (potència específica) o l'alta capacitat (energia específica) en una bateria.Per exemple, canviant de la versió de llarga vida, la capacitat es pot augmentar de només 1.100 mAh a 1.500 mAh en la versió d'alta capacitat.

Tanmateix, la bateria LMO només pot patir entre 300 i 700 cicles de càrrega a causa de la sensibilitat a la profunditat de descàrrega i la temperatura.

Comentaris:
Càrrega ràpida;
Descàrrega d'alta corrent, menys capacitat

Per a la majoria de les bateries, les condicions meteorològiques fredes i caloroses redueixen el rendiment.Així doncs, eviteu utilitzar la bicicleta elèctrica durant les temperatures extremes d'estiu o d'hivern.Seguiu les instruccions que us proporciona el vostre fabricant.

Eviteu terrenys accidentats, sots, baixades de velocitat que causen cops agressius o vibracions a la bateria.El mateix principi s'aplica quan manegeu una bateria extraïble.

Eviteu carregar la vostra unitat immediatament després de conduir.

Deixeu una estona perquè la bateria es refredi en comptes de mantenir-la a una temperatura elevada.A l'inrevés, el mateix principi també s'aplica quan acabeu de carregar.

Utilitzeu el carregador o adaptador adequat proporcionat pel fabricant.Una unitat de càrrega sense igual pot causar danys permanents a la bateria.

No deixeu el carregador connectat quan acabeu de carregar.

La temperatura d'emmagatzematge elevada, així com les gelades, redueixen la vida útil.

No emmagatzemeu la bateria a l'exterior on pugui exposar-la a la calor, al fred (per sota de 0), humit.

No descarregueu per sota del 20% de la capacitat.

Abans d'emmagatzemar la bateria a llarg termini, llegiu atentament el menú de l'usuari i seguiu les instruccions recomanades pel fabricant.

Referència:

https://batteryuniversity.com/article/bu-205-types-of-lithium-ion

https://batteryuniversity.com/article/bu-402-what-is-c-rate