Uma introdução à bateria para bicicleta elétrica

A bateria de uma bicicleta elétrica é como o coração do corpo humano, que também é a parte mais valiosa de uma e-Bike.Contribui em grande parte para o desempenho da bicicleta.Mesmo tendo o mesmo tamanho e peso, as diferenças na estrutura e na formação ainda são as razões pelas quais as baterias têm desempenho diferente.
O que vimos hoje em dia são os tipos de bateria mais populares: baterias de chumbo-ácido e baterias de íon-lítio.

Desde o seu desenvolvimento inicial na década de 1950, esta tornou-se a tecnologia de bateria mais aplicável e amplamente utilizada na história.Baterias de chumbo-ácido são comumente usadas em UPS, baterias de automóveis, etc.

A bateria de chumbo-ácido conquistou sua reputação com bom desempenho em ambientes de alta temperatura e tolerância a abusos.Graças a esse recurso, as bicicletas elétricas equipadas com baterias de chumbo-ácido apresentam melhor desempenho em estradas irregulares, com menor taxa de manutenção da bateria.

O conteúdo ácido pode transferir o calor para o exterior e é menos provável que seque, para manter uma condição de funcionamento adequada.Ele tem cerca de 500 ciclos de carga antes de chegar ao fim de sua vida útil.Porém, essa estrutura mantém a bateria relativamente pesada e desajeitada, o que acaba gerando um peso maior da e-bike.

Todos os tipos de bateria apresentam problemas de autodescarga, o que significa que ela perde energia mesmo sem ser usada.A bateria de chumbo-ácido tem uma baixa taxa de autodescarga que permite uma saída suave e constante.Por outro lado, uma bateria de chumbo-ácido requer um tempo de carregamento excepcionalmente mais longo, de cerca de 8 a 10 horas, e a sua capacidade máxima é apenas metade da de uma bateria de iões de lítio.

Você deve ter visto uma grande variedade de formatos de baterias de íons de lítio comumente usados ​​​​por diferentes marcas e fabricantes de bicicletas elétricas.O íon de lítio é um excelente material para uma fonte de alimentação de carregamento rápido, com um tempo de carga muito mais curto, tamanho flexível e menor e vida útil mais longa do que uma bateria de chumbo-ácido.

Resumimos alguns tipos de bateria de lítio mais comumente usados ​​doUniversidade de Bateriay.

A receita do NMC é misturar Níquel e Manganês.O níquel é famoso por sua alta energia específica, mas por sua terrível estabilidade;o manganês tem a vantagem de formar uma estrutura especial para obter baixa resistência interna, mas fornece energia específica pobre.A combinação dos metais ajuda a minimizar as desvantagens e maximizar os pontos fortes de cada um.

A NMC se tornou a bateria preferida para e-bikes, ferramentas elétricas e motores.Isto oferece custos mais baixos de matéria-prima devido à redução no consumo de cobalto com conteúdo caro.

O tempo de carregamento é normalmente de 3 horas, com capacidade de atingir 1.000-2.000 ciclos.

De acordo com a famosa marca americana de bicicletas elétricasSuper73, o NMC também é o mesmo tipo de bateria usado em todos os modelos populares.

Depois de uma grande quantidade de pesquisas e testes,Tesladecidiu escolher NMC como seu principal tipo de bateria e desenvolveu a bateria 18650.

Comentários:
Econômico, alta capacidade, alta potência

Além de uma alta corrente nominal e um longo ciclo de vida, o LFP também oferece boa estabilidade térmica, maior segurança e tolerância a abusos.Com até 2.000 contagens de ciclos e uma alta temperatura de fuga térmica de 270°C, a LFP superou outras baterias de íons de lítio em estabilidade de aplicação, sendo supostamente a mais segura.O LFP tem um custo de fabricação menor, visto que costuma ser utilizado como substituto da bateria de chumbo-ácido.

Ele precisa de 3 horas para carregar até sua capacidade total.
Para dispositivos portáteis e estacionários que necessitam de altas correntes de carga e resistência, o LFP é indiscutivelmente a melhor escolha.

Comentários:
Classificação de alta corrente, Ciclo de vida longo, Boa estabilidade térmica, Segurança aprimorada, Tolerância em caso de abuso;
Maior autodescarga, baixa capacidade

É comum encontrar baterias de óxido de lítio-cobalto em telefones celulares, laptops e câmeras digitais devido à alta energia específica que o LCO contém.

Comparado ao LEP, é menos estável devido à alta sensibilidade da temperatura, pois o ponto de fuga térmica é de cerca de 150°C (302°F).

Em termos de profundidade de descarga, carga e temperatura, a bateria LCO oferece ciclos de carga entre 500-1000.Isso faz com que esse tipo de bateria tenha uma vida útil relativamente mais curta.
Falta-lhe potência específica para transportar uma maior capacidade de carga, o que significa que não é uma bateria perfeita para bicicletas que transportam frequentemente pessoas ou carga.
Além disso, são necessárias 3 horas para que a bateria esteja totalmente carregada.

Comentários:
Energia específica muito elevada;
Vida útil mais curta, baixa estabilidade térmica, Capacidades de carga limitadas (potência específica), Meio caro

Sua capacidade é aproximadamente dois terços da LCO.

A excelente flexibilidade no design permite que os fabricantes aproveitem o melhor entre longevidade, corrente de carga máxima (potência específica) ou alta capacidade (energia específica) em uma bateria.Por exemplo, mudando da versão de longa duração, a capacidade pode ser aumentada de apenas 1.100mAh para 1.500mAh na versão de alta capacidade.

No entanto, a bateria LMO só pode passar por 300-700 ciclos de carga devido à sensibilidade à profundidade de descarga e à temperatura.

Comentários:
Carregamento rápido;
Descarga de alta corrente, menos capacidade

Para a maioria das baterias, condições climáticas quentes e frias reduzem o desempenho.Portanto, evite usar a bicicleta elétrica durante temperaturas extremas nos dias de verão ou inverno.Siga as instruções fornecidas pelo fabricante.

Evite terrenos acidentados, buracos e lombadas que possam causar choques agressivos ou vibrações na bateria.O mesmo princípio se aplica quando você manuseia uma bateria removível.

Evite carregar sua unidade imediatamente após dirigir.

Aguarde algum tempo para que a bateria esfrie em vez de mantê-la em alta temperatura.Vice-versa, o mesmo princípio também se aplica quando você termina de carregar.

Use o carregador ou adaptador correto fornecido pelo fabricante.Uma unidade de carregamento incompatível pode causar danos permanentes à bateria.

Não deixe o carregador conectado quando terminar de carregar.

A temperatura elevada de armazenamento, assim como o gelo, encurtam a vida útil.

Não guarde a bateria ao ar livre, onde ela possa ficar exposta ao calor, frio (abaixo de 0) ou umidade.

Não descarregue abaixo de 20% da capacidade.

Antes de armazenar a bateria por um longo prazo, leia atentamente o menu do usuário e siga as instruções recomendadas pelo fabricante.

Referência:

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

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