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Pour les véhicules industriels, le choix des piles au lithium utilisées doit répondre à des normes élevées et à des exigences strictes, afin de protéger la qualité. La plupart des véhicules industriels étant utilisés pour effectuer des opérations très difficiles, ou dans certains environnements de terrain pour exécuter des tâches spéciales de construction, la nécessité d'une meilleure performance de sécurité de la batterie au lithium, les véhicules industriels actuels sont fondamentalement adoptés par les normes des voitures de tourisme. En fin de compte, la batterie au lithium se reflète principalement dans l'excellente performance, dérivée du matériau et du processus. Voici un aperçu spécifique des véhicules industriels : la batterie au lithium doit-elle être sélectionnée en fonction de quels aspects ?
Tout d'abord, le choix des matériaux pour la cellule de la batterie
Les batteries au lithium de puissance ternaires au lithium et au phosphate de fer au lithium sont comparées à ce qui suit :
L'emballage extérieur du lithium ternaire est un emballage souple, l'emballage extérieur du phosphate de fer lithié est principalement une coque en aluminium ou une coque en plastique. La densité énergétique du lithium ternaire est légèrement supérieure à celle du phosphate de fer lithié ;
La température de pyrolyse du phosphate de fer lithié est d'environ 800 ℃, celle du lithium ternaire d'environ 200 ℃. La réaction chimique du lithium ternaire est plus violente et libère des molécules d'oxygène, ce qui provoque une combustion rapide de l'électrolyte sous l'effet d'une température élevée. Par conséquent, le lithium ternaire est principalement utilisé dans les petites voitures particulières "légères", tandis que le phosphate de fer lithié est principalement utilisé dans les autobus et les véhicules industriels ;
la durée de vie des batteries au lithium ternaire n'est généralement que de 1/3 à 1/2 de celle des batteries au phosphate de fer ;
le prix du lithium ternaire est plus élevé que celui du phosphate de fer lithié.
Deuxièmement, la fabrication du noyau
Le cœur représente 80 % du coût du produit fini après emballage, et il y a environ 600 usines de batteries au lithium en Chine. Le type de produit, l'échelle de production, le processus de qualité, la qualité, le prix et le marché des clients varient, l'écart est important.
Le pays est actuellement le plus grand producteur mondial de batteries lithium-fer-phosphate. Grâce à sa gestion normalisée, à la sélection rigoureuse des matières premières (électrodes positives et négatives, électrolyte, diaphragme, etc.), au degré élevé d'automatisation des équipements et à la grande échelle de production, la qualité de ses cellules de batteries au lithium est généralement considérée comme la meilleure.
Troisièmement, le choix des noyaux électriques
En tant que produit industriel, même si les cellules sont produites 30 secondes avant et après, leur capacité, leur résistance interne, leur tension et d'autres paramètres sont tous plus ou moins différents. La consistance des cellules dans la batterie finie affecte directement la durée de vie et la capacité de décharge de la batterie. Il est recommandé de choisir des batteries dont l'écart de tension entre les cellules est inférieur à 20 mv ; pour les véhicules à usage fréquent, choisir des cellules dont l'écart de tension est inférieur à 10 mv.
Plus l'homogénéité de la batterie est élevée, plus les cellules se partagent uniformément la capacité, plus la capacité et le rendement de chaque cellule sont stables, et plus la durée de vie de la batterie est longue, ce qui n'entraînera pas facilement le phénomène de dégradation rapide des nouvelles batteries après 1 ou 2 ans d'utilisation.
Sans équipement professionnel, il est impossible de savoir si une batterie est de qualité A ou B, même si les cellules sont devant vous. En fait, tant que les cellules et le système fini du pack sont certifiés par l'agence de test, les performances des batteries au lithium sont garanties !
Quatrièmement, le processus d'intégration du pack
La protection du pack de batterie Li-ion est divisée en quatre étapes, de l'intérieur du pack de batterie à l'extérieur : la soupape de sécurité de protection des cellules, le circuit de protection contre les courts-circuits entre les cellules, la protection contre le grillage des fusibles, la protection marche/arrêt du circuit principal du système de gestion de la batterie.
La soupape de sécurité de la cellule est la barrière de protection la plus importante à l'intérieur de la cellule, tout comme un airbag dans une voiture ;
La protection contre les courts-circuits entre cellules est vitale pour les courts-circuits entre cellules dus à la défaillance de dispositifs externes et équivaut à placer un certain nombre de bouches d'incendie directement sur la cellule ;
La protection par fusible est un dispositif courant et ne sera pas répétée ;
La protection est assurée par la déconnexion d'un relais ou d'un interrupteur électronique de puissance statique MOSFET connecté en série sur le circuit principal afin de déconnecter le circuit principal de la batterie.
Les normes de sécurité élevées du système Pack fini ne sont actuellement disponibles que pour l'industrie automobile avec des exigences de test strictes. Seuls les produits Pack ayant passé des tests de sécurité stricts peuvent être utilisés dans les applications automobiles, notamment en cas de court-circuit, de déconnexion, de raté, d'étanchéité, de forte pression, de perforation, etc.
V. Protection des cellules de la batterie
La batterie au lithium est une batterie à matériau actif dont la résistance interne est très faible, environ un dixième de celle des batteries plomb-acide. Par conséquent, la surcharge et la décharge de la batterie, la température élevée et basse, le courant d'appel, le court-circuit et d'autres conditions dangereuses doivent être surveillés en temps réel afin de couper la source de danger à temps.
Le BMS peut réagir en quelques microsecondes pour couper le circuit principal de la batterie afin de garantir la sécurité de la batterie et des biens personnels ; en même temps, le BMS doté d'un circuit d'égalisation actif à plein temps peut garantir que la batterie peut être rechargée ou déchargée par le circuit d'égalisation à temps lorsque des incohérences surviennent après une utilisation prolongée, ce qui peut prolonger efficacement la durée de vie de la batterie d'au moins 30 %.
Sixièmement, la conception de l'étui
La conception industrielle professionnelle du boîtier doit tenir compte de la mécanique et du modèle thermique. La densité énergétique des batteries au lithium est plus de trois fois supérieure à celle des batteries au plomb. Par conséquent, le boîtier de la batterie au lithium est plus petit que celui de la batterie au plomb. Le boîtier de la batterie au lithium doit être résistant aux chocs, à la perforation, à l'eau, à la dissipation de la chaleur et au froid. Par exemple, dans le nord de la Chine, en raison des longues périodes de basses températures, les batteries au lithium des chariots élévateurs doivent être équipées de dispositifs de protection contre le chauffage, d'un accès à l'environnement de stockage à froid pour éliminer le risque de court-circuit causé par la condensation dans la conception, etc.
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