Bei ATVs kann zwischen verschiedenen Batterietypen gewählt werden. Hier sind einige gängige Arten von ATV-Batterien:
- Blei-Säure-Batterie Die Blei-Säure-Batterie verfügt über Elektroden, die hauptsächlich aus Blei und dessen Oxid bestehen, und der Elektrolyt ist eine Schwefelsäurelösung. Im entladenen Zustand besteht die positive Elektrode hauptsächlich aus Bleidioxid und die negative Elektrode hauptsächlich aus Blei. Im geladenen Zustand bestehen sowohl die positive als auch die negative Elektrode hauptsächlich aus Bleisulfat. Die Nennspannung einer einzelnen Blei-Säure-Batteriezelle beträgt 2,0 V und kann auf 1,5 V entladen und auf 2,4 V geladen werden. In praktischen Anwendungen ist es üblich, sechs einzelne Zellen in Reihe zu schalten, um eine nominale 12-V-Blei-Säure-Batterie zu bilden. Es gibt auch Konfigurationen wie 24 V, 36 V, 48 V usw.
Vorteile:
(1) Höhere Spannung.
(2) Niedrige Kosten.
(3) Geeignet für die Herstellung von Batterien mit Kapazitäten von 1 Ah bis zu mehreren tausend Ah und unterschiedlichen Strukturen.
(4) Gute Hochgeschwindigkeitsentladungsleistung, geeignet zum Starten des Motors.
(5) Gute Leistung bei hohen und niedrigen Temperaturen, betriebsbereit im Bereich von -40 bis 60 °C.
(6) Die Energieeffizienz kann 60 % erreichen.
(7) Einfache Verwendung für Erhaltungsladung, ohne „Memory“-Effekt.
(8) Einfache Identifizierung des Ladezustands (der Ladezustand spiegelt die verbleibende Kapazität des Akkus wider).
Nachteile:
(1) Geringere Energiedichte, was zu einer kürzeren Reichweite pro Einzelladung führt.
(2) Kurze Lebensdauer, hohe Nutzungskosten.
(3) Lange Ladezeit.
(4) Blei ist ein Schwermetall und verursacht Umweltverschmutzung.
- Lithiumbatterie Bei Lithiumbatterien handelt es sich um einen Batterietyp, der Lithiummetall oder eine Lithiumlegierung als positives/negatives Elektrodenmaterial und eine nichtwässrige Elektrolytlösung verwendet. Aufgrund der hohen Reaktivität von Lithiummetall stellen dessen Verarbeitung, Lagerung und Verwendung hohe Umweltanforderungen. Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie sind Lithiumbatterien zum Mainstream geworden.
Vorteile:
- Hohe Energiedichte: Die volumetrische und gravimetrische Energiedichte kann 450 Wh/dm^3 bzw. 150 Wh/kg erreichen und verbessert sich kontinuierlich.
- Hohe Einzelzellenspannung: Ungefähr 3,6 V, mit einer Ladespannung von typischerweise etwa 4,2 V und einer Entladeschlussspannung von nicht weniger als 2,5 V.
- Geringe Selbstentladungsrate: 5 % bis 10 % pro Monat, weniger als die Hälfte von Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhydrid-Batterien, ohne Memory-Effekt und hervorragende Zyklenleistung.
- Hohe Ausgangsleistung
- Großer Betriebstemperaturbereich: Kann normal zwischen -20 °C und 80 °C funktionieren.
- Lange Lebensdauer: Die Lebensdauer beträgt über 2000 Mal. Unter ähnlichen Bedingungen können Lithiumbatterien 7 bis 8 Jahre lang verwendet werden.
- Sicher in der Anwendung: Lithiumbatterien werden strengen Sicherheitstests unterzogen und explodieren auch bei Verkehrsunfällen nicht.
- Große Kapazität von Lithiumbatterien
- Kein Memory-Effekt bei Lithiumbatterien
- Umweltfreundlich: Lithiumbatterien sind umweltfreundlich, ungiftig, umweltfreundlich, haben weit verbreitete Rohstoffquellen und sind kostengünstig.
Nachteile:
- Hohe Kosten
- Erfordert eine spezielle Schutzschaltung, um Überladung oder Tiefentladung zu verhindern.
- Schlechte Kompatibilität mit normalen Batterien, da Lithium-Ionen-Batterien in bestimmten Fällen drei normale Batterien (3,6 V) ersetzen müssen.
- Schlechte Leistung von Lithiumbatterien bei niedrigen Temperaturen.
Lohnen sich Lithium-ATV-Batterien?
Vergleichsweise sind Lithium-Batterien sicherlich besser für ATVs (All-Terrain Vehicles) geeignet als Blei-Säure-Batterien.
Energiedichte: Bei Batterien mit gleichem Gewicht weisen Lithiumbatterien eine höhere Entladeeffizienz und eine bessere Lebensdauer auf. Aufgrund der aktuellen Markttrends legen die Verbraucher mehr Wert auf Modelle mit hoher Ausdauer. Daher sind Lithium-Batterien in dieser Hinsicht gegenüber Blei-Säure-Batterien im Vorteil.
Lebensdauer: Lithiumbatterien weisen ein hohes Sicherheitsniveau auf und bleiben unter widrigen Bedingungen wie Durchschlag, Kurzschluss und Kompression sicher, ohne sich zu verformen. Sie weisen ein gutes Temperaturverhalten auf und können ihre Lebensdauer auch bei hohen Temperaturen beibehalten. Folglich haben Lithiumbatterien im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien eine längere Lebensdauer.
Sicherheit: Blei-Säure-Batterien produzieren bei längerem Laden eine erhebliche Menge Wasserstoff und Sauerstoff, was bei Kontakt mit offenem Feuer zu Explosionen führen kann. Auch eine Überladung stellt ein Risiko dar. In dieser Hinsicht sind Lithiumbatterien mit einer BMS-Schutzplatine (Battery Management System) relativ sicherer.
Umweltbelastung: Blei-Säure-Batterien enthalten eine große Menge an Schwermetallen wie Blei. Darüber hinaus kann eine beträchtliche Anzahl entsorgter Blei-Säure-Batterien aufgrund ihrer kürzeren Lebensdauer bei unsachgemäßer Handhabung zu Sekundärverschmutzung führen.
Kosten: Während Blei-Säure-Batterien geringere Anschaffungskosten haben als Lithium-Batterien, sind die Gesamtkosten für Wartung und Austausch angesichts der längeren Lebensdauer und höheren Sicherheit von Lithium-Batterien viel niedriger.
Arten von Lithiumbatterien:
- Ternäre Lithiumbatterie: Dieses Material vereint Kapazität und Sicherheit. Es hat eine bessere Zyklenleistung als normales Lithiumkobaltoxid. Aus technischen Gründen betrug die Nennspannung zunächst nur 3,5–3,6 V, mit einigen Einschränkungen bei der Verwendung. Durch kontinuierliche Formelverbesserungen und strukturelle Verbesserungen hat die Nennspannung nun 3,7 V erreicht und die Kapazität hat die von Lithium-Kobaltoxid-Batterien erreicht oder übertroffen.
