هل بطاريات الليثيوم جيدة للدراجات النارية؟نعم – ضمن حدود واضحة

تعود السلامة إلى هيكل chemistry وpack، والكيمياء السائدة للدراجات النارية هي فوسفات حديد الليثيوم. يتحلل هيكل بلورة الزبرجد الزيتوني فوق 700°C مقابل حوالي 210°C لـ NMC، والأهم من ذلك أن LFP لا يطلق أي أكسجين لتغذية الاحتراق، لذلك يتم حظر النار على المستوى الجزيئي. على جانب الهيكل، فإن أساس الاختبار التدميري المختبري هو: عندما يؤدي اختراق المسامير أو الشحن الزائد إلى حدوث انفلات حراري، يقوم صمام تنفيس مقاوم للانفجار بتنفيس الغازات الساخنة في انفجار موجه خلال ميلي ثانية، ويقوم ايروجيل سيراميك السيليكا 800°C عند 0.018 W/(m·K) فقط بحجب اللهب المكشوف بحيث ترتفع الخلية المجاورة فقط 12.4°C. يحافظ الغلاف الفولاذي السميك المدرفل على البارد بقياس 1.5mm على شكله ضد الضغط 25kN، وتبقى مقاومة العزل أعلى من 100MΩ بعد ساعة من الغمر في 300mm من مياه العواصف، وتقاوم العبوة الحريق والانفجار لأكثر من 60 دقيقة. ما هو خطير حقًا هو العبوات ذات التصنيف المنخفض والإنقاذ والمجمعة في ورشة العمل والتي تفتقر إلى العزل والتهوية الموجهة - وهذا هو السبب في أن القرار الأول في شراء الليثيوم هو درجة الخلية وهيكل العبوة.

البرودة ليست مسألة "لا يمكن استخدامها" ولكنها تتعلق باستراتيجية الشحن وانخفاض القدرة على التفريغ. ومن ناحية التفريغ، لا تزال الخلايا ذات درجة الحرارة المنخفضة تحتفظ بـ ≥85% من السعة عند -20°C، مقابل حوالي 40% للحزم التقليدية في نفس الاختبار. الشحن هو المشكلة الحقيقية: فرض الشحن أسفل صفائح الليثيوم 0°C على الأنود، لذلك يطبق BMS تعشيق الشحن - فهو يفتح دائرة الشحن الرئيسية أسفل 0°C، ويبدأ فيلم التسخين لجلب الخلايا إلى حوالي +10°C، ثم يستأنف الشحن بسلاسة، ويرتفع بمعدل 1.5°C/دقيقة تقريبًا ويستغرق حوالي 14.2 دقيقة للانتقال من -20°C إلى +15°C. تقطع حماية الشحن في درجات الحرارة المنخفضة أقل من 10 مللي ثانية. يكسر الهلام الهوائي 10mm الموجود داخل جدار العبوة الجسر البارد للهيكل، لذا فإن ركن السيارة طوال الليل في -20°C لا يخسر أكثر من 4°C في ثماني ساعات. الخلاصة: الركوب في الشتاء يعمل بشرط أن يتم الشحن بعد تدفئة العبوة.

الحماية القياسية لليثيوم للدراجات النارية هي غلاف فولاذي IP67 مع خليج BMS محفوظ بوعاء - لا يمكن للمياه الدخول، وحتى لو دخلت فلن تصل إلى الدوائر. تحتوي العبوة على صمام تهوية ثنائي الاتجاه IP67 (ePTFE) ينفجر بدقة عند 15 كيلو باسكال مع تدفق موجه، مما يحافظ على الماء خارجًا بينما يستمر التنفيس أثناء الهروب الحراري. الأساس: تظل مقاومة العزل أعلى من 100 ميجا أوم بعد ساعة في 300 ملم من مياه الأمطار؛ متر واحد من الغمر لمدة 30 دقيقة لا يسمح بدخول الرطوبة؛ يتضمن نظام إدارة المباني اكتشاف التسرب المقاوم للعزل ويقطع الدائرة الرئيسية ذات الجهد العالي خلال 10 مللي ثانية من القراءة غير الطبيعية؛ وتجتاز العبوة اختبار الاهتزاز والسحق UN38.3. تأتي مخاطر المياه الحقيقية من العبوات الرخيصة التي لا تحتوي على أصيص ومن سدادات الموصل التي تتصلب مع مرور الوقت، وليس من كيمياء الليثيوم.

انقل الأساس من سعر الشراء إلى التكلفة مدى الحياة لكل كيلومتر وسيتم عكس النتيجة. خذ 72V 150Ah في كلتا الكيميائيتين: تزن حزمة حمض الرصاص حوالي 240 kg، ويتم تفريغها إلى 50 - 60% فقط لحماية عمرها، وتدوم 300 - 500 دورة وعادةً ما تحتاج إلى زيادة في منتصف النهار في الخدمة الشاقة. تزن حزمة LiFePO4 حوالي 81 kg، ويتم تشغيلها حتى عمق تفريغ 88 - 90%، وتوفر 3500 دورة وتغطي اليوم بأكمله في عبوة واحدة. وهذا يعادل تقريبًا 7 - 10 مرات عمر الدورة، وتصبح 160kg التي تمت إزالتها حمولة أو نطاقًا مباشرًا، بدون شحن في منتصف النهار. على الجانب التشغيلي، عادةً ما يصل العائد على التحويل إلى 6 - 8 أشهر. "عزيزي" هو التكلفة الأولى؛ "الأرخص" هي التكلفة لكل كيلومتر - ويعتمد ذلك على الأساس الذي تستخدمه.

عادة لا. في حالة استبدال نفس الجهد، يمكن أن يبقى جهاز التحكم عادةً، بشرط التحقق من شيئين: أن الحد الحالي يتطابق مع المحرك، وأن قطع الجهد المنخفض يناسب الكيمياء الجديدة (يقطع حمض الرصاص عند حوالي 52.5V في نظام 60V، في حين أن 16S LiFePO4 يقطع عند 44.0V، لذا بدون إعادة تحميل المقياس سيظهر المقياس الغوص). يجب أن يتغير الشاحن — وحدة الجهد الثابت من حمض الرصاص لا تحتوي على ركبة CC-CV ولا تحتوي على مصافحة BMS وستدفع العبوة مباشرة إلى الحماية، وأجهزة شحن 48V / 60V / 72V غير قابلة للتبديل. تأكد أيضًا من مصافحة المجموعة (CAN 2.0B / RS485 / UART)، أو قد لا يتم عرض حالة الشحن، أو قد يظهر خطأ، أو قد ترفض السيارة تشغيلها. الحالة الوحيدة التي تعيد بناء السيارة بشكل حقيقي هي تغيير الجهد: بعد ذلك، يجب أن تغطي وحدات التحكم MOSFET جهد الشحن الكامل الجديد (87.6V عند 72V، مع ذروة V عابرة 98.4V، وتحتاج إلى قطع غيار السيارات 100V – 120V)، مع فحص حجم الخليج والعزل وDC-DC جنبًا إلى جنب.