Analyse détaillée de la sécurité des batteries et de la recharge des vélos électriques
Les incendies de bicyclettes électriques restent un problème majeur dans les incendies de véhicules. Dans les incendies de vélos électriques, il y a principalement des risques de sécurité potentiels dans la conception et la fabrication des véhicules et des batteries, y compris la protection physique des batteries et des blocs-batteries, la conception des systèmes de gestion des batteries et les performances de sécurité des batteries elles-mêmes. C'est également un problème que la fin de la production des bicyclettes électriques peut vraiment résoudre.
Table des matières
Application des batteries lithium-ion aux vélos électriques
Outre les bicyclettes électriques, les batteries au lithium-ion ont été bien utilisées dans le domaine des véhicules électriques, et les batteries au lithium-ion fabriquées en Chine ont occupé la majeure partie du marché mondial. Les données montrent que d'ici à la fin de 2021, la capacité de production de batteries électriques de la Chine représentera environ 70% du total mondial, et que la Chine occupera six places parmi les dix premiers fabricants mondiaux de batteries au lithium.
En ce qui concerne les vélos électriques aux caractéristiques chinoises, outre les batteries au lithium, ils comprennent également des batteries au plomb-acide qui sont utilisées depuis longtemps. Les batteries plomb-acide ont été largement utilisées dans les vélos électriques, et leurs principaux avantages sont le faible coût, la sécurité et la stabilité, la décharge d'un courant élevé et la performance de décharge à haute et basse température. L'application des batteries plomb-acide dans les bicyclettes électriques est très avancée. C'est la principale force des batteries de bicyclettes électriques, et la taille du marché est proche de 50 milliards de RMB. Cependant, les batteries plomb-acide ont une densité énergétique plus faible et sont plus lourdes pour une même capacité de batterie.
Le principal avantage des batteries lithium-ion est qu'elles ont une densité énergétique élevée, qu'elles sont plus légères que les batteries plomb-acide et qu'elles ont une durée de vie plus longue. La nouvelle norme nationale impose des restrictions strictes sur le poids des vélos électriques. Par conséquent, les batteries lithium-ion, qui n'étaient pas favorisées dans le domaine des bicyclettes électriques, ont été rapidement appliquées. En même temps, les batteries lithium-ion ont la particularité d'avoir un temps de charge court, ce qui répond aux besoins des consommateurs en matière de charge rapide.
Toutefois, le coût des batteries au lithium-ion est relativement élevé et leurs performances en matière de sécurité sont moins bonnes que celles des batteries au plomb, ce qui constitue un danger caché pour l'application à grande échelle des bicyclettes électriques. Les batteries lithium-ion pour bicyclettes électriques sont divisées par différents itinéraires techniques et comprennent principalement le phosphate de fer lithié, le manganate de lithium et les batteries lithium ternaires.
Comparaison des batteries au lithium pour vélos électriques
Le plus grand avantage de la batterie au phosphate de fer lithié est sa bonne sécurité, qui se reflète principalement dans sa température d'auto-inflammation élevée. La batterie lithium-phosphate de fer a une longue durée de vie et peut être chargée et déchargée plus de 2 000 fois dans des conditions d'utilisation normales, mais ses performances à basse température sont médiocres, la perte de puissance est importante en hiver et le kilométrage est considérablement réduit. En outre, par rapport aux lfp vs nmcla densité énergétique est inférieure à celle des piles ternaires au lithium.
À énergie égale, le volume et le poids sont environ deux fois supérieurs à ceux des piles ternaires au lithium, de sorte que le taux d'application dans les bicyclettes électriques est relativement faible. L'avantage de la batterie ternaire au lithium réside dans sa haute densité d'énergie, qui constitue une avancée dans le domaine des bicyclettes électriques. Contrairement aux batteries au phosphate de fer-lithium, les performances de cycle des batteries au manganate de lithium ne sont pas bonnes.
En général, la capacité est inférieure à 80% après 700 à 800 charges et décharges. Ses performances à haute température ne sont pas bonnes et sa durée de vie sera considérablement réduite si elle reste longtemps à une température supérieure à 45 degrés, mais ses performances à basse température sont bonnes et ses performances en matière de sécurité sont similaires à celles des batteries au phosphate de fer-lithium. Il existe aujourd'hui de nouvelles technologies capables d'améliorer les performances à haute température et la durée de vie des batteries à l'oxyde de manganèse et de lithium, et elles sont actuellement utilisées de manière accélérée dans les bicyclettes électriques.
Bien que leurs performances soient très différentes, les trois batteries lithium-ion susmentionnées ont un point commun. La charge à basse température est lente et n'est pas suffisamment sûre. La température de résistance à la chaleur du séparateur utilisé dans les ions lithium se situe généralement entre 140 et 180 degrés Celsius. Si cette température est dépassée, le matériau polymère passe d'un état vitreux à un état fluide, ce qui entraîne un contact direct entre la cathode et l'anode, une décharge violente et un incendie ou une explosion.
Des piles de chargement aux stations d'échange de batteries
L'un des moyens de résoudre le problème de sécurité des vélos électriques consiste à gérer le risque d'accident et à en réduire le coût. Ces dernières années, la charge publique en plein air et les piles d'échange de batteries sont progressivement devenues une demande rigide. Pour réaliser la charge centralisée et isolée des véhicules ou des batteries, il est possible d'utiliser des mesures techniques pour protéger les batteries et de réduire les dommages aux personnes et aux biens en cas d'accident.
Lorsque la batterie est en cours de chargement, la tension est élevée et le risque d'incendie du vélo électrique est alors important. La recharge à l'extérieur peut largement protéger la vie de l'utilisateur. Toutefois, les experts du secteur estiment que la construction actuelle de piles et d'armoires de recharge à l'extérieur n'est pas suffisante. Plus important encore, les installations de charge sont simples et ne permettent pas de contrôler les données de la batterie. De nombreuses armoires pour batteries au lithium sont installées dans les étages inférieurs des quartiers à forte densité de population, certaines sont proches de sources d'incendie, d'autres ont des fils exposés, et certaines des batteries sont très anciennes et toujours en service.
Il n'existe pas de normes industrielles ni de mesures réglementaires pour normaliser la construction et l'exploitation, ce qui entraîne un risque élevé d'accidents dans les zones de recharge extérieures. Existe-t-il une méthode de recharge plus pratique, plus intelligente et plus sûre ? La méthode remplacement de la batterie de la moto a récemment fait l'objet d'une grande attention. Par rapport au mode de charge traditionnel, il gère la batterie de manière unifiée et rend la charge plus sûre grâce à la surveillance des données. En même temps, l'échange de batterie permet à l'utilisateur de gagner du temps, ce qui équivaut à prolonger la durée de vie de la batterie.
La batterie est placée dans un compartiment relativement étanche et à température constante de la station d'échange de batteries pour être rechargée. Le compartiment est équipé d'un dispositif de surveillance des incendies, d'un extincteur et d'un interrupteur de mise hors tension automatique. La batterie peut être chargée en toute sécurité dans une certaine mesure à basse température ou par temps d'orage, et le système de température constante permet d'éviter le problème de dendrite de lithium causé par la charge à basse température.
La station d'échange de batteries est équipée d'un système de surveillance numérique, et la surveillance en temps réel de la batterie rechargeable permet d'éviter efficacement la surcharge. D'une manière générale, l'environnement de charge des stations d'échange de batteries actuellement sur le marché est meilleur que celui des piles de charge ordinaires.
Analyse détaillée de la sécurité des batteries et de la recharge des vélos électriques
Les incendies de bicyclettes électriques restent un problème majeur dans les incendies de véhicules. Dans les incendies de vélos électriques, il y a principalement des risques de sécurité potentiels dans la conception et la fabrication des véhicules et des batteries, y compris la protection physique des batteries et des blocs-batteries, la conception des systèmes de gestion des batteries et les performances de sécurité des batteries elles-mêmes. C'est également un problème que la fin de la production des bicyclettes électriques peut vraiment résoudre.
Application des batteries lithium-ion aux vélos électriques
Outre les bicyclettes électriques, les batteries au lithium-ion ont été bien utilisées dans le domaine des véhicules électriques, et les batteries au lithium-ion fabriquées en Chine ont occupé la majeure partie du marché mondial. Les données montrent que d'ici à la fin de 2021, la capacité de production de batteries électriques de la Chine représentera environ 70% du total mondial, et que la Chine occupera six places parmi les dix premiers fabricants mondiaux de batteries au lithium.
En ce qui concerne les vélos électriques aux caractéristiques chinoises, outre les batteries au lithium, ils comprennent également des batteries au plomb-acide qui sont utilisées depuis longtemps. Les batteries plomb-acide ont été largement utilisées dans les vélos électriques, et leurs principaux avantages sont le faible coût, la sécurité et la stabilité, la décharge d'un courant élevé et la performance de décharge à haute et basse température. L'application des batteries plomb-acide dans les bicyclettes électriques est très avancée. C'est la principale force des batteries de bicyclettes électriques, et la taille du marché est proche de 50 milliards de RMB. Cependant, les batteries plomb-acide ont une densité énergétique plus faible et sont plus lourdes pour une même capacité de batterie.
Le principal avantage des batteries lithium-ion est qu'elles ont une densité énergétique élevée, qu'elles sont plus légères que les batteries plomb-acide et qu'elles ont une durée de vie plus longue. La nouvelle norme nationale impose des restrictions strictes sur le poids des vélos électriques. Par conséquent, les batteries lithium-ion, qui n'étaient pas favorisées dans le domaine des bicyclettes électriques, ont été rapidement appliquées. En même temps, les batteries lithium-ion ont la particularité d'avoir un temps de charge court, ce qui répond aux besoins des consommateurs en matière de charge rapide.
Toutefois, le coût des batteries au lithium-ion est relativement élevé et leurs performances en matière de sécurité sont moins bonnes que celles des batteries au plomb, ce qui constitue un danger caché pour l'application à grande échelle des bicyclettes électriques. Les batteries lithium-ion pour bicyclettes électriques sont divisées par différents itinéraires techniques et comprennent principalement le phosphate de fer lithié, le manganate de lithium et les batteries lithium ternaires.
Comparaison des batteries au lithium pour vélos électriques
Le plus grand avantage de la batterie au phosphate de fer lithié est sa bonne sécurité, qui se reflète principalement dans sa température d'auto-inflammation élevée. La batterie lithium-phosphate de fer a une longue durée de vie et peut être chargée et déchargée plus de 2 000 fois dans des conditions d'utilisation normales, mais ses performances à basse température sont médiocres, la perte de puissance est importante en hiver et le kilométrage est considérablement réduit. En outre, par rapport aux lfp vs nmcla densité énergétique est inférieure à celle des piles ternaires au lithium.
À énergie égale, le volume et le poids sont environ deux fois supérieurs à ceux des piles ternaires au lithium, de sorte que le taux d'application dans les bicyclettes électriques est relativement faible. L'avantage de la batterie ternaire au lithium réside dans sa haute densité d'énergie, qui constitue une avancée dans le domaine des bicyclettes électriques. Contrairement aux batteries au phosphate de fer-lithium, les performances de cycle des batteries au manganate de lithium ne sont pas bonnes.
En général, la capacité est inférieure à 80% après 700 à 800 charges et décharges. Ses performances à haute température ne sont pas bonnes et sa durée de vie sera considérablement réduite si elle reste longtemps à une température supérieure à 45 degrés, mais ses performances à basse température sont bonnes et ses performances en matière de sécurité sont similaires à celles des batteries au phosphate de fer-lithium. Il existe aujourd'hui de nouvelles technologies capables d'améliorer les performances à haute température et la durée de vie des batteries à l'oxyde de manganèse et de lithium, et elles sont actuellement utilisées de manière accélérée dans les bicyclettes électriques.
Bien que leurs performances soient très différentes, les trois batteries lithium-ion susmentionnées ont un point commun. La charge à basse température est lente et n'est pas suffisamment sûre. La température de résistance à la chaleur du séparateur utilisé dans les ions lithium se situe généralement entre 140 et 180 degrés Celsius. Si cette température est dépassée, le matériau polymère passe d'un état vitreux à un état fluide, ce qui entraîne un contact direct entre la cathode et l'anode, une décharge violente et un incendie ou une explosion.
Des piles de chargement aux stations d'échange de batteries
L'un des moyens de résoudre le problème de sécurité des vélos électriques consiste à gérer le risque d'accident et à en réduire le coût. Ces dernières années, la charge publique en plein air et les piles d'échange de batteries sont progressivement devenues une demande rigide. Pour réaliser la charge centralisée et isolée des véhicules ou des batteries, il est possible d'utiliser des mesures techniques pour protéger les batteries et de réduire les dommages aux personnes et aux biens en cas d'accident.
Lorsque la batterie est en cours de chargement, la tension est élevée et le risque d'incendie du vélo électrique est alors important. La recharge à l'extérieur peut largement protéger la vie de l'utilisateur. Toutefois, les experts du secteur estiment que la construction actuelle de piles et d'armoires de recharge à l'extérieur n'est pas suffisante. Plus important encore, les installations de charge sont simples et ne permettent pas de contrôler les données de la batterie. De nombreuses armoires pour batteries au lithium sont installées dans les étages inférieurs des quartiers à forte densité de population, certaines sont proches de sources d'incendie, d'autres ont des fils exposés, et certaines des batteries sont très anciennes et toujours en service.
Il n'existe pas de normes industrielles ni de mesures réglementaires pour normaliser la construction et l'exploitation, ce qui entraîne un risque élevé d'accidents dans les zones de recharge extérieures. Existe-t-il une méthode de recharge plus pratique, plus intelligente et plus sûre ? La méthode remplacement de la batterie de la moto a récemment fait l'objet d'une grande attention. Par rapport au mode de charge traditionnel, il gère la batterie de manière unifiée et rend la charge plus sûre grâce à la surveillance des données. En même temps, l'échange de batterie permet à l'utilisateur de gagner du temps, ce qui équivaut à prolonger la durée de vie de la batterie.
La batterie est placée dans un compartiment relativement étanche et à température constante de la station d'échange de batteries pour être rechargée. Le compartiment est équipé d'un dispositif de surveillance des incendies, d'un extincteur et d'un interrupteur de mise hors tension automatique. La batterie peut être chargée en toute sécurité dans une certaine mesure à basse température ou par temps d'orage, et le système de température constante permet d'éviter le problème de dendrite de lithium causé par la charge à basse température.
La station d'échange de batteries est équipée d'un système de surveillance numérique, et la surveillance en temps réel de la batterie rechargeable permet d'éviter efficacement la surcharge. D'une manière générale, l'environnement de charge des stations d'échange de batteries actuellement sur le marché est meilleur que celui des piles de charge ordinaires.