Análisis detallado de la seguridad de las baterías y la carga de las bicicletas eléctricas
Los accidentes por incendio relacionados con bicicletas eléctricas siguen siendo un problema destacado en los incendios de vehículos. En los accidentes de incendio de bicicletas eléctricas, existen principalmente riesgos potenciales de seguridad en el diseño y la fabricación de vehículos y baterías, incluida la protección física de las baterías y los paquetes de baterías, el diseño de los sistemas de gestión de baterías y el rendimiento de seguridad de las propias baterías. Esto también es algo que el final de la producción de bicicletas eléctricas puede resolver realmente.
Índice
Aplicación de baterías de iones de litio en bicicletas eléctricas
Además de las bicicletas eléctricas, las baterías de iones de litio se han aplicado bien en el campo de los vehículos eléctricos, y las baterías de iones de litio fabricadas en China han ocupado la mayor parte del mercado mundial. Los datos muestran que a finales de 2021, la capacidad de producción de baterías eléctricas de China representará alrededor de 70% del total mundial, y entre los 10 principales fabricantes de baterías de litio del mundo, China ocupará seis puestos.
En cuanto a las bicicletas eléctricas con características chinas, además de las baterías de litio, también incluyen baterías de plomo-ácido que se han utilizado durante mucho tiempo. Las baterías de plomo-ácido se han utilizado ampliamente en las bicicletas eléctricas, y sus principales ventajas son el bajo coste, la seguridad y la estabilidad, la descarga de alta corriente y el rendimiento de descarga a alta y baja temperatura. La aplicación de las baterías de plomo-ácido en las bicicletas eléctricas está muy madura. Es la principal fuerza de las baterías para bicicletas eléctricas, y el tamaño del mercado se acerca a los 50.000 millones de RMB. Sin embargo, las baterías de plomo-ácido tienen menor densidad energética y son más pesadas para la misma capacidad de batería.
La principal ventaja de las baterías de iones de litio es que tienen una alta densidad energética, son más ligeras que las de plomo y tienen una vida útil más larga. La nueva norma nacional impone estrictas restricciones al peso de las bicicletas eléctricas. Como resultado, las baterías de iones de litio, que no se veían favorecidas en el campo de las bicicletas eléctricas, se han aplicado rápidamente. Al mismo tiempo, las baterías de iones de litio se caracterizan por su corto tiempo de carga, lo que satisface las necesidades de carga rápida de los consumidores.
Sin embargo, el coste de las baterías de iones de litio es relativamente alto, y sus prestaciones de seguridad son peores que las de las baterías de plomo-ácido, lo que ha supuesto un peligro oculto para la aplicación a gran escala de las bicicletas eléctricas. Divididas por diferentes vías técnicas, las baterías de iones de litio para bicicletas eléctricas incluyen principalmente las de fosfato de hierro y litio, las de manganato de litio y las ternarias de litio.
Comparación de baterías de litio para bicicletas eléctricas
La mayor ventaja de la batería de litio hierro fosfato es su buena seguridad, que se refleja principalmente en su alta temperatura de autoignición. La batería de litio hierro fosfato tiene un ciclo de vida largo, y puede cargarse y descargarse más de 2.000 veces en condiciones normales de aplicación, pero su rendimiento a bajas temperaturas es pobre, y la pérdida de potencia es severa en invierno, y el kilometraje se acorta significativamente. Además, en comparación con lfp frente a nmcLa densidad energética es inferior a la de las baterías ternarias de litio.
Con la misma energía de batería, el volumen y el peso son aproximadamente el doble que los de las baterías ternarias de litio, por lo que la proporción de aplicación en bicicletas eléctricas es relativamente pequeña. La ventaja de la batería ternaria de litio radica en su alta densidad de energía, que es un advenedizo en el campo de las bicicletas eléctricas. Al contrario que las baterías de litio-hierro-fosfato, el rendimiento de ciclo de las baterías de litio-manganato no es bueno.
Generalmente, la capacidad ha decaído a menos de 80% cuando se carga y descarga entre 700 y 800 veces. Su rendimiento a altas temperaturas no es bueno, y su vida útil se reducirá significativamente si se deja durante mucho tiempo a una temperatura superior a 45 grados, pero su rendimiento a bajas temperaturas es bueno, y su rendimiento de seguridad es similar al de las baterías de litio hierro fosfato. Ahora existen nuevas tecnologías que pueden mejorar el rendimiento a altas temperaturas y el rendimiento del ciclo de las baterías de litio-óxido de manganeso, y actualmente se están acelerando en las bicicletas eléctricas.
Aunque el rendimiento es muy diferente, las tres baterías de iones de litio mencionadas tienen algo en común. La carga a bajas temperaturas es lenta y poco segura. La temperatura de resistencia al calor del separador utilizado en los iones de litio suele estar entre 140 y 180 grados Celsius. Si se supera esta temperatura, el material polimérico pasará de un estado vítreo a un estado fluido, lo que provocará un contacto directo entre el cátodo y el ánodo, una descarga violenta y un incendio o explosión.
De las pilas de carga a la estación de intercambio de baterías
Una forma de resolver el problema de seguridad de las bicicletas eléctricas es gestionar el riesgo de accidentes y reducir el coste de los mismos. En los últimos años, la carga pública al aire libre y las pilas de intercambio de baterías se han convertido gradualmente en una demanda rígida. Para llevar a cabo la carga centralizada y aislada de vehículos o baterías, uno puede utilizar medidas técnicas para proteger las baterías, y dos, puede reducir el daño a la vida y la propiedad en caso de accidente.
Cuando la batería se está cargando, el voltaje es alto, que es cuando la bicicleta eléctrica tiene un alto riesgo de incendiarse. La carga al aire libre puede proteger en gran medida la vida del usuario. Sin embargo, los expertos del sector creen que la construcción actual de pilas y armarios de carga al aire libre no es suficiente. Y lo que es más importante, las instalaciones de carga son sencillas y carecen de la función de monitorizar los datos de la batería. Muchos armarios para baterías de litio están instalados en la planta baja de viviendas de alta densidad, algunos están cerca de focos de incendio, otros tienen cables expuestos, y algunas de las baterías son muy antiguas y todavía están en uso.
No existen normas industriales ni medidas reguladoras para estandarizar la construcción y el funcionamiento, lo que provoca un alto riesgo de accidentes en las zonas de recarga al aire libre. ¿Existe un método de recarga más cómodo, inteligente y seguro? En sustitución de la batería de la motocicleta ha recibido recientemente una gran atención. En comparación con el modo de carga tradicional, gestiona la batería de forma unificada y hace que la carga sea más segura gracias a la monitorización de datos. Al mismo tiempo, el intercambio de baterías ahorra tiempo al usuario, lo que equivale a prolongar la vida útil de la batería.
La batería se coloca en un compartimento relativamente hermético y a temperatura constante de la estación de intercambio de baterías para su carga. El compartimento lleva incorporado un dispositivo de control de incendios, un extintor y un interruptor de apagado automático. Se puede cargar de forma segura hasta cierto punto en tiempo de baja temperatura o tormenta, y el sistema de temperatura constante puede evitar el problema de la dendrita de litio causado por la carga a baja temperatura.
La estación de intercambio de baterías está equipada con un sistema de monitorización digital, y la monitorización en tiempo real de la batería recargable puede evitar eficazmente la sobrecarga. En términos generales, el entorno de carga de las estaciones de intercambio de baterías actualmente en el mercado es mejor que el de las pilas de carga ordinarias.
Análisis detallado de la seguridad de las baterías y la carga de las bicicletas eléctricas
Los accidentes por incendio relacionados con bicicletas eléctricas siguen siendo un problema destacado en los incendios de vehículos. En los accidentes de incendio de bicicletas eléctricas, existen principalmente riesgos potenciales de seguridad en el diseño y la fabricación de vehículos y baterías, incluida la protección física de las baterías y los paquetes de baterías, el diseño de los sistemas de gestión de baterías y el rendimiento de seguridad de las propias baterías. Esto también es algo que el final de la producción de bicicletas eléctricas puede resolver realmente.
Aplicación de baterías de iones de litio en bicicletas eléctricas
Además de las bicicletas eléctricas, las baterías de iones de litio se han aplicado bien en el campo de los vehículos eléctricos, y las baterías de iones de litio fabricadas en China han ocupado la mayor parte del mercado mundial. Los datos muestran que a finales de 2021, la capacidad de producción de baterías eléctricas de China representará alrededor de 70% del total mundial, y entre los 10 principales fabricantes de baterías de litio del mundo, China ocupará seis puestos.
En cuanto a las bicicletas eléctricas con características chinas, además de las baterías de litio, también incluyen baterías de plomo-ácido que se han utilizado durante mucho tiempo. Las baterías de plomo-ácido se han utilizado ampliamente en las bicicletas eléctricas, y sus principales ventajas son el bajo coste, la seguridad y la estabilidad, la descarga de alta corriente y el rendimiento de descarga a alta y baja temperatura. La aplicación de las baterías de plomo-ácido en las bicicletas eléctricas está muy madura. Es la principal fuerza de las baterías para bicicletas eléctricas, y el tamaño del mercado se acerca a los 50.000 millones de RMB. Sin embargo, las baterías de plomo-ácido tienen menor densidad energética y son más pesadas para la misma capacidad de batería.
La principal ventaja de las baterías de iones de litio es que tienen una alta densidad energética, son más ligeras que las de plomo y tienen una vida útil más larga. La nueva norma nacional impone estrictas restricciones al peso de las bicicletas eléctricas. Como resultado, las baterías de iones de litio, que no se veían favorecidas en el campo de las bicicletas eléctricas, se han aplicado rápidamente. Al mismo tiempo, las baterías de iones de litio se caracterizan por su corto tiempo de carga, lo que satisface las necesidades de carga rápida de los consumidores.
Sin embargo, el coste de las baterías de iones de litio es relativamente alto, y sus prestaciones de seguridad son peores que las de las baterías de plomo-ácido, lo que ha supuesto un peligro oculto para la aplicación a gran escala de las bicicletas eléctricas. Divididas por diferentes vías técnicas, las baterías de iones de litio para bicicletas eléctricas incluyen principalmente las de fosfato de hierro y litio, las de manganato de litio y las ternarias de litio.
Comparación de baterías de litio para bicicletas eléctricas
La mayor ventaja de la batería de litio hierro fosfato es su buena seguridad, que se refleja principalmente en su alta temperatura de autoignición. La batería de litio hierro fosfato tiene un ciclo de vida largo, y puede cargarse y descargarse más de 2.000 veces en condiciones normales de aplicación, pero su rendimiento a bajas temperaturas es pobre, y la pérdida de potencia es severa en invierno, y el kilometraje se acorta significativamente. Además, en comparación con lfp frente a nmcLa densidad energética es inferior a la de las baterías ternarias de litio.
Con la misma energía de batería, el volumen y el peso son aproximadamente el doble que los de las baterías ternarias de litio, por lo que la proporción de aplicación en bicicletas eléctricas es relativamente pequeña. La ventaja de la batería ternaria de litio radica en su alta densidad de energía, que es un advenedizo en el campo de las bicicletas eléctricas. Al contrario que las baterías de litio-hierro-fosfato, el rendimiento de ciclo de las baterías de litio-manganato no es bueno.
Generalmente, la capacidad ha decaído a menos de 80% cuando se carga y descarga entre 700 y 800 veces. Su rendimiento a altas temperaturas no es bueno, y su vida útil se reducirá significativamente si se deja durante mucho tiempo a una temperatura superior a 45 grados, pero su rendimiento a bajas temperaturas es bueno, y su rendimiento de seguridad es similar al de las baterías de litio hierro fosfato. Ahora existen nuevas tecnologías que pueden mejorar el rendimiento a altas temperaturas y el rendimiento del ciclo de las baterías de litio-óxido de manganeso, y actualmente se están acelerando en las bicicletas eléctricas.
Aunque el rendimiento es muy diferente, las tres baterías de iones de litio mencionadas tienen algo en común. La carga a bajas temperaturas es lenta y poco segura. La temperatura de resistencia al calor del separador utilizado en los iones de litio suele estar entre 140 y 180 grados Celsius. Si se supera esta temperatura, el material polimérico pasará de un estado vítreo a un estado fluido, lo que provocará un contacto directo entre el cátodo y el ánodo, una descarga violenta y un incendio o explosión.
De las pilas de carga a la estación de intercambio de baterías
Una forma de resolver el problema de seguridad de las bicicletas eléctricas es gestionar el riesgo de accidentes y reducir el coste de los mismos. En los últimos años, la carga pública al aire libre y las pilas de intercambio de baterías se han convertido gradualmente en una demanda rígida. Para llevar a cabo la carga centralizada y aislada de vehículos o baterías, uno puede utilizar medidas técnicas para proteger las baterías, y dos, puede reducir el daño a la vida y la propiedad en caso de accidente.
Cuando la batería se está cargando, el voltaje es alto, que es cuando la bicicleta eléctrica tiene un alto riesgo de incendiarse. La carga al aire libre puede proteger en gran medida la vida del usuario. Sin embargo, los expertos del sector creen que la construcción actual de pilas y armarios de carga al aire libre no es suficiente. Y lo que es más importante, las instalaciones de carga son sencillas y carecen de la función de monitorizar los datos de la batería. Muchos armarios para baterías de litio están instalados en la planta baja de viviendas de alta densidad, algunos están cerca de focos de incendio, otros tienen cables expuestos, y algunas de las baterías son muy antiguas y todavía están en uso.
No existen normas industriales ni medidas reguladoras para estandarizar la construcción y el funcionamiento, lo que provoca un alto riesgo de accidentes en las zonas de recarga al aire libre. ¿Existe un método de recarga más cómodo, inteligente y seguro? En sustitución de la batería de la motocicleta ha recibido recientemente una gran atención. En comparación con el modo de carga tradicional, gestiona la batería de forma unificada y hace que la carga sea más segura gracias a la monitorización de datos. Al mismo tiempo, el intercambio de baterías ahorra tiempo al usuario, lo que equivale a prolongar la vida útil de la batería.
La batería se coloca en un compartimento relativamente hermético y a temperatura constante de la estación de intercambio de baterías para su carga. El compartimento lleva incorporado un dispositivo de control de incendios, un extintor y un interruptor de apagado automático. Se puede cargar de forma segura hasta cierto punto en tiempo de baja temperatura o tormenta, y el sistema de temperatura constante puede evitar el problema de la dendrita de litio causado por la carga a baja temperatura.
La estación de intercambio de baterías está equipada con un sistema de monitorización digital, y la monitorización en tiempo real de la batería recargable puede evitar eficazmente la sobrecarga. En términos generales, el entorno de carga de las estaciones de intercambio de baterías actualmente en el mercado es mejor que el de las pilas de carga ordinarias.