ATV's kunnen verschillende soorten batterijen hebben waaruit u kunt kiezen. Hier zijn enkele veelvoorkomende typen ATV-batterijen:
- Loodzuurbatterij De loodzuurbatterij heeft elektroden die voornamelijk zijn gemaakt van lood en zijn oxide, en de elektrolyt is een zwavelzuuroplossing. In ontladen toestand bestaat de positieve elektrode voornamelijk uit looddioxide en de negatieve elektrode voornamelijk uit lood. In geladen toestand bestaan zowel de positieve als de negatieve elektroden hoofdzakelijk uit loodsulfaat. De nominale spanning van een enkele loodzuuraccucel is 2,0 V, die kan ontladen tot 1,5 V en kan opladen tot 2,4 V. In praktische toepassingen is het gebruikelijk om zes afzonderlijke cellen in serie aan te sluiten om een nominale loodzuuraccu van 12 V te vormen. Er zijn ook configuraties zoals 24V, 36V, 48V, enzovoort.
Voordelen:
(1) Hogere spanning.
(2) Lage kosten.
(3) Geschikt voor het maken van batterijen met een capaciteit variërend van 1Ah tot enkele duizenden Ah, met diverse structuren.
(4) Goede ontladingsprestaties bij hoge snelheid, geschikt voor het starten van de motor.
(5) Goede prestaties bij hoge en lage temperaturen, operationeel in het bereik van -40 tot 60 °C.
(6) De energie-efficiëntie kan 60% bereiken.
(7) Gemakkelijk te gebruiken voor druppelladen, zonder “geheugen”-effect.
(8) Gemakkelijk om de opgeladen toestand te identificeren (de opgeladen toestand weerspiegelt de resterende capaciteit van de batterij).
Nadelen:
(1) Lagere energiedichtheid, wat resulteert in een korter rijbereik per oplaadbeurt.
(2) Korte levensduur, hoge gebruikskosten.
(3) Lange oplaadtijd.
(4) Lood is een zwaar metaal dat milieuvervuiling veroorzaakt.
- Lithiumbatterij Lithiumbatterijen zijn een type batterij dat lithiummetaal of een lithiumlegering als positief/negatief elektrodemateriaal en een niet-waterige elektrolytoplossing gebruikt. Vanwege de zeer reactieve aard van lithiummetaal stellen de verwerking, opslag en gebruik ervan hoge milieueisen. Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie zijn lithiumbatterijen mainstream geworden.
Voordelen:
- Hoge energiedichtheid: De volumetrische en gravimetrische energiedichtheid kan respectievelijk 450Wh/dm^3 en 150Wh/kg bereiken, en wordt voortdurend verbeterd.
- Hoge eencellige spanning: ongeveer 3,6 V, met een laadspanning van doorgaans ongeveer 4,2 V en een ontladingseindspanning van niet minder dan 2,5 V.
- Lage zelfontlading: 5% tot 10% per maand, minder dan de helft van nikkel-cadmium- en nikkel-metaalhydride-batterijen, zonder geheugeneffect en superieure fietsprestaties.
- Hoog uitgangsvermogen
- Groot bedrijfstemperatuurbereik: Kan normaal functioneren tussen -20°C en 80°C.
- Lange levensduur: de levensduur van de cyclus is meer dan 2000 keer. Onder vergelijkbare omstandigheden kunnen lithiumbatterijen 7 tot 8 jaar worden gebruikt.
- Veilig in gebruik: Lithiumbatterijen ondergaan strenge veiligheidstests en ontploffen niet, zelfs niet bij verkeersongelukken.
- Grote capaciteit lithiumbatterijen
- Geen geheugeneffect bij lithiumbatterijen
- Milieuvriendelijk: Lithiumbatterijen zijn groen, niet giftig, niet vervuilend, beschikken over wijdverspreide grondstoffenbronnen en zijn kosteneffectief.
Nadelen:
- Hoge kosten
- Vereist een speciaal beveiligingscircuit om overladen of overmatig ontladen te voorkomen.
- Slechte compatibiliteit met gewone batterijen, omdat lithium-ionbatterijen in bepaalde gevallen mogelijk drie gewone batterijen (3,6 V) moeten vervangen.
- Slechte prestaties bij lage temperaturen van lithiumbatterijen.
Zijn lithium-ATV-batterijen de moeite waard?
Zeker, relatief gezien zijn lithiumbatterijen geschikter voor ATV's (All-Terrain Vehicles) dan loodzuurbatterijen.
Energiedichtheid: Bij batterijen met hetzelfde gewicht hebben lithiumbatterijen een hogere ontladingsefficiëntie en een beter uithoudingsvermogen. Op basis van de huidige markttrends maken consumenten zich meer zorgen over modellen met een groot uithoudingsvermogen. Daarom hebben lithiumbatterijen in dit opzicht een voordeel ten opzichte van loodzuurbatterijen.
Levensduur: Lithiumbatterijen hebben een hoog veiligheidsniveau en blijven veilig onder ongunstige omstandigheden zoals lekrijden, kortsluiting en compressie zonder vervorming. Ze vertonen goede temperatuurprestaties en kunnen hun levensduur behouden, zelfs bij hoge temperaturen. Hierdoor hebben lithiumbatterijen een langere levensduur vergeleken met loodzuurbatterijen.
Veiligheid: Loodzuuraccu's produceren tijdens langdurig opladen een aanzienlijke hoeveelheid waterstof en zuurstof, wat tot explosies kan leiden bij blootstelling aan open vuur. Overladen brengt ook een risico met zich mee. In dit opzicht zijn lithiumbatterijen met een BMS-beschermingsbord (Battery Management System) relatief veiliger.
Milieu-impact: Loodzuuraccu's bevatten een grote hoeveelheid zware metalen, zoals lood. Bovendien kan een aanzienlijk aantal afgedankte loodzuurbatterijen, vanwege hun kortere levensduur, tot secundaire vervuiling leiden als ze niet op de juiste manier worden behandeld.
Kosten: Hoewel loodzuurbatterijen lagere initiële kosten hebben dan lithiumbatterijen, zijn de totale onderhouds- en vervangingskosten, gezien de langere levensduur en hogere veiligheid van lithiumbatterijen, veel lager.
Soorten lithiumbatterijen:
- Ternaire lithiumbatterij: Dit materiaal balanceert capaciteit en veiligheid. Het heeft betere fietsprestaties dan normaal lithiumkobaltoxide. Aanvankelijk bedroeg de nominale spanning om technische redenen slechts 3,5-3,6 V, met enkele gebruiksbeperkingen. Dankzij voortdurende formuleverbeteringen en structurele verbeteringen heeft de nominale spanning nu 3,7 V bereikt en heeft de capaciteit die van lithiumkobaltoxidebatterijen bereikt of overtroffen.
Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4) batterij: De lithium-ijzerfosfaatbatterij is een type lithium-ionbatterij die lithiumijzerfosfaat als positief elektrodemateriaal en koolstof als negatief elektrodemateriaal gebruikt. De individuele nominale spanning is 3,2 V, met een laaduitschakelspanning variërend van 3,6 V tot 3,65 V.
Tijdens het laadproces komen enkele lithiumionen in lithiumijzerfosfaat vrij, die via de elektrolyt naar de negatieve elektrode worden overgebracht en in het koolstofmateriaal van de negatieve elektrode worden ingebed. Tegelijkertijd worden elektronen vrijgegeven van de positieve elektrode en bereiken de negatieve elektrode via het externe circuit om de balans van de chemische reactie te behouden. Tijdens het ontladingsproces komen lithiumionen vrij van de negatieve elektrode, reizen door de elektrolyt naar de positieve elektrode, en elektronen komen vrij van de negatieve elektrode, bereiken de positieve elektrode via het externe circuit en leveren energie aan de externe omgeving.
Lithium-ijzerfosfaatbatterijen hebben de voordelen van een hoge werkspanning, een grote energiedichtheid, een lange levensduur, goede veiligheidsprestaties, een lage zelfontlading en geen geheugeneffect.
Lithium-mangaanoxide (LiMn2O4) batterij: De lithiummangaanoxidebatterij verwijst naar een batterij waarbij de positieve elektrode lithiummangaanoxidemateriaal gebruikt. De nominale spanning van lithiummangaanoxidebatterijen varieert van 2,5 V tot 4,2 V. Deze batterijen worden veel gebruikt vanwege hun lage kosten en goede veiligheidseigenschappen. Het positieve elektrodemateriaal, mangaanoxide, is kosteneffectief en vertoont goede veiligheid en prestaties bij lage temperaturen. Het materiaal zelf is echter niet erg stabiel en kan ontbinden, waarbij gas ontstaat. Daarom wordt het vaak gebruikt in combinatie met andere materialen om de totale kosten van de batterij te verlagen.
Ondanks dat ze kosteneffectief zijn en goede veiligheid en prestaties bij lage temperaturen hebben, hebben lithiummangaanoxidebatterijen enkele nadelen. Ze hebben doorgaans een sneller verval van de levensduur, zijn gevoelig voor zwelling, vertonen slechte prestaties bij hoge temperaturen en hebben een relatief kortere levensduur. Ze worden voornamelijk gebruikt in grote en middelgrote batterijcellen, vooral op het gebied van krachtbatterijen, met een nominale spanning van 3,7 V.
Hoe een lithium-atv-batterij op te laden
Lithium-ionbatterijen opladen:
Het opladen van lithium-ionbatterijen met behulp van een methode die bekend staat als ondiepe ontlading en opladen wordt als correct beschouwd. Dit betekent dat u moet vermijden dat de batterij volledig wordt ontladen of dat deze tot zijn maximale capaciteit wordt opgeladen. Nadat de batterij volledig is opgeladen, kan deze worden gebruikt en heeft het aantal oplaadcycli geen directe invloed op de levensduur van de lithium-ionbatterij.
Oplaadmethode: De levensduur van lithium-ionbatterijen wordt niet beïnvloed door het aantal laad- en ontlaadcycli. Ze vertonen geen geheugeneffect, dus het is niet nodig om de batterij volledig te ontladen voordat u deze oplaadt.
Laadspanning: Het veilige bedrijfsspanningsbereik voor lithium-ionbatterijen is 2,8-4,2 V. Als u onder of boven dit spanningsbereik komt, worden de lithiumionen in de batterij onstabiel. Om ervoor te zorgen dat de batterij binnen een veilig bereik blijft, is een speciale oplader vereist. Deze laders passen de laadmodus automatisch aan op basis van de huidige staat van de accu.
Oplaadhulpmiddelen: Om de veiligheid te garanderen, moeten lithium-ionbatterijen worden opgeladen met speciale opladers. Tijdens bedrijf leveren deze laders een constante stroom aan de accu. Naarmate de accuspanning toeneemt, past de lader de laadspanning aan om het proces te versnellen. Wanneer de accu een uitschakelspanning van 4,2 V bereikt, wat ongeveer 70% van zijn capaciteit vertegenwoordigt, schakelt de lader over naar een constante spanning, waarbij de stroom geleidelijk wordt verlaagd totdat deze onder de 0,1 A daalt. Het opladen stopt wanneer de accuspanning zelfs bij deze lage stroomsterkte blijft stijgen.
Regelmatig opladen: Lithium-ionbatterijen die langere tijd niet worden gebruikt, moeten half opgeladen op een koele en droge plaats worden bewaard. Het opslaan van batterijen met een volledige lading kan tot schade leiden, terwijl het onbeladen opslaan ervan tot schade aan de batterij kan leiden. Tijdens opslag wordt aanbevolen om de batterij elke drie maanden op te laden.
Daarnaast is het belangrijk om op te merken:
- Vermijd overmatig opladen en ontladen, aangezien overmatig opladen of ontladen de prestaties van de batterij ernstig kan schaden.
- Laad onmiddellijk op wanneer het batterijniveau lager is dan 20% om diepe ontlading te voorkomen, en vermijd het gebruik van de batterij wanneer deze volledig leeg is.