Литий полимерные аккумуляторы для велосипеда

В специализированных магазинах или даже в интернете с доставкой «под дверь» можно купить электровелосипед или необходимые к нему запчасти на любой вкус. Удовольствие далеко не из самых дешевых, поэтому народным умельцам приходится всячески ухищряться, чтобы сделать его более доступным. Собрать «железного коня» или доукомплектовать его собственными силами — не такая уж плохая идея, если знать, как сделать аккумулятор для электровелосипеда своими руками.

Виды аккумуляторов, устанавливаемых на велосипед

Перед тем, как переходить к практической составляющей, следует поработать над теорией, особенно это касается инженеров-новичков, которым уж точно не будет лишней информация о том, что аккумуляторы для электровелосипедов бывают нескольких видов. Вот основные из них, наиболее часто используемые:

свинцово-кислотные ( SLA);
литий-ионные (Li-Ion);
литий-полимерные ( Li-pol);
литий-железофосфатные (LiFePо4).

Первый по порядку представитель этого мини-списка подкупает своей относительной дешевизной, широкой распространенностью, доступностью, а отталкивает — сравнительно большим весом ( в пределах 13 кг) и недостаточной емкостью (при указанном весе около 10 A/часов). Дополнительно в один ряд со свинцово-кислотными аккумуляторами можно поставить гелиевые, которые не столь чувствительны к глубокой разрядке при движении велосипеда вверх или по бездорожью. Но они даже близко по своим свойствам не могут приблизиться к литий-ионным батареям, по праву считающимся лучшими силовыми источниками тока.

Такие аккумуляторы обладают высокой энергетической плотностью и относительно низким самозарядом. Благодаря постоянному развитию технологий, их производство с каждым годом изменяется в лучшую сторону, следовательно, и привлекательнее становится соотношение качество/стоимость. Достоинством литий-полимерных аккумуляторов является их простая конструкция, небольшой вес, а к недостаткам можно отнести достаточно большое внутреннее сопротивление, для снижения которого вставляют гелиевый электролит. По техническим характеристикам они практически полностью сопоставимы с литий-ионными и железофосфатными батареями, более подробно о преимуществах и недостатках которых речь будет идти далее.

Основные параметры батарей

Если обобщить все параметры, то литий-железофосфатные аккумуляторы вполне заслуживают звания «топ». Они примечательны такими плюсами:

работают с широким диапазоном температур;
с достоинством выдерживают пики тока ( зарядные и нагрузочные);
переносят более 2х тысяч зарядок, ненамного теряя свою емкость.

Иными словами, они успешно функционируют как при +30 градусах Цельсия, так и при -30, это если грубо говоря. Заряжаются быстро, что очень важно для велосипедистов, постоянно пребывающих в движении. Железофосфатным батареям свойственна впечатляющая способность генерировать мощность до 3000 Вт. Вдогонку и на определенном контрасте сразу же стоит сказать, что литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы не рекомендуется использовать при слишком низких температурах. Также они не могут взаимофункционировать с моторами, мощность которых превышает показатель в 750 Вт. А служить такие батареи успешно могут на протяжении четырех лет, осуществляя при этом порядка 400 циклов зарядки.

Что касается свинцовых батарей, то на фоне выше перечисленных они вовсе неуклюже смотрятся. Чего только стоит тот факт, что они заряжаются до 10 часов, а даже самые лучшие и качественные их представители изнашиваются за довольно короткий срок — непрактично и неудобно. В общем, таким самодельный аккумулятор для электровелосипеда быть уж точно не должен. Для сборки собственного аккумулятора, учитывая проведенный короткий анализ параметров, необходимо выбирать между литий-ионным и литий-железофосфатным. Второй по характеристикам выглядит предпочтительнее, но отпугивают его большой вес и аналогичная цена, а первый не намного хуже на практике, при этом гораздо легче и привлекательнее в материальном плане, что тоже очень важно учитывать перед тем, как собрать аккумулятор для электровелосипеда.

Собираем литиевую батарею

Итак, грядет наиболее интересный и захватывающий момент — непосредственная сборка аккумулятора для электровелосипеда. Теоретическая подготовка прошла успешно, самое время переходить к практической части сего не самого легкого, но вполне выполнимого задания. Чтобы оно увенчалось успехом, а готовая литиевая батарея соответствовала первоначальным ожиданиям, необходимы:

- элементы Li-Ion типоразмера 18650;
- плата управления BMS.;
- достаточное количество специальных разъемов, удлинителей и проводов для соединения;
- соответствующий предпочтительным размерам аккумулятора элемент (это может быть произведенная из пластика или металла коробка, не важно купленная или сделанная собственными руками);
- пара противопожарных пактов;
- дополнительные принадлежности, такие как паяльник, амперметр и, конечно же, зарядное устройство.
Чтобы собрать аккумулятор для электровелосипеда, такого небольшого наборчика будет достаточно. Далее необходимо придерживаться некоего алгоритма работы. Элементы типоразмера 18650 с учетом их полярности укладываются в подготовленные пакеты. Таким образом обеспечивается их параллельный контакт. Чтобы добиться желаемого напряжения, необходимо аккуратно соединить пакеты друг с другом. Делается это очень простым способом, основанным на том, чтобы, используя специальные удлинители, вывести разъемы наружу, а провода (их еще называют балансирными) соединить между собой в последовательном порядке.
Далее в дело вступает заранее подготовленная коробка, кейс или что-то подобное. В этом изделии необходимо проделать любым доступным способом дыры, чтобы сквозь них могли пройти кабеля. Погрузить в этот бокс тщательно стянутые литий-ионные элементы и надежно припаять плату. Если все прошло удачно, проводки можно выводить наружу, пропуская их через отверстия, которые после следует подвергнуть герметизации. К верхней части полученного приспособления прикрепляется штекер — через него и будет осуществляться зарядка. В самом конце, когда сборка батареи для электровелосипеда своими руками завершена, полученный аккумулятор посредством кабеля присоединяется к контроллеру и устанавливается на средстве передвижения.
Во время сборки аккумулятора для электровелосипеда очень важно соблюдать меры безопасности. Понятно, что нельзя допускать коротких замыканий или применять обратную полярность — это действительно опасно для жизни. Избегать следует и чрезмерного нагрева элементов, и сразу же прекращать работу, как только что-то идет не по плану. Необходимо испытывать уверенность не только в каждом движении, действии, но и в используемых инструментах. Они должны быть качественными. В ячейках Li-Ion не допускаются даже малейшие повреждения. Предельно осторожным надо быть во время их пайки, которая вообще-то крайне нежелательна, но все-таки нужна для достижения лучшей балансировки.
Выход из ситуации может быть в том, чтобы применять литейные элементы с так называемыми клеммами, что позволит свести процесс паяния к минимуму. Альтернативу паяльнику найти сложно. Да, можно использовать редкоземельные магниты в роли контактов или специальные держатели, но это не столь эффективные методы. Вывод — если ощущать уверенность в своих действиях, все делать аккуратно, применять только качественные комплектующие, то батарея для электровелосипеда получится что надо, в обратном случае — лучше за это дело не браться вовсе.
Литий-полимерные аккумуляторы для замены обычных батареек; и когда есть смысл их применять? Подборка с Алиэкспресс

Как мы все с вами знаем, на автомобилях используются различные вариации свинцово-кислотных батарей. Они могут быть с различными добавками в пластины (Кальций, Сурьма, даже Серебро и т.д.), а также могут иметь различную форму электролита, скажем запечатанного в специальные маты (AGM) или в специальный гель (GEL). НО вот интересный вопрос – почему не ставят литиевые аккумуляторы? Или их нет мощных, которые скажем дают 12 – 14Вольт и обладают высокими токами пуска? Давайте разбираться, как обычно будет видео версия в конце …
Касательно литиевых аккумуляторов для автомобиля все очень не просто, с одной стороны есть очень много мифов, с другой стороны есть действительно несколько факторов, которые пока делают установку не желательной для большой массы автомобилистов. НУ что же не будем тянуть.
Li-ion, Li-Pol
Стоит отметить, что обе аббревиатуры в заголовке, относят эти аккумуляторы к «литиевым», но различающимся по наполнению (как материалов катода, так и электролита внутри).
НА заре таких батарей, как обычно внутрь помещали катодный материал (располагавшийся на алюминиевой фольге), а также анодный (на медной фольге). Между ними помещался специальный сепаратор, пропитанный жидким электролитом (он их разделял и был пористый).
Вся эта система помещается в герметичный корпус (зачастую это обязательно) нередко с клапаном сброса внутреннего давления, катод и анод подсоединены к клемма токосъемникам, которых выходят наружу.
Стоит отметить, что в литий-ионных аккумуляторах переносчиками заряда являются положительно заряженные ионы лития, которые прекрасно могут взаимодействовать (внедряться) в кристаллические решетки других материалов (например графита, окислы и соли металлов) с образованием с ними прочной химической связи
Изначально в качестве отрицательных пластин применялся металлический литий, затем его заменили на каменноугольный кокс, и сейчас все больше распространен графит. После применения оксида кобальта батареи стали работать при значительно более низких температурах, причем повысилось количество разрядов/зарядов.
Литиевые батареи обязательно должны идти вместе с платами защиты типа BMS (Battery Management System), сейчас есть более продвинутые.
Li-ion аккумуляторы различаются по катодному материалу, есть два более распрастраненных, можно назвать классических:
- LiCoO2 (кобальт лития) + в качестве электролита твердые растворы на основе никелата лития
- LiMn2O4 (литий-марганцевая шпинель)
LiPol (литий полимерный, еще названия Li-polymer, LIP, Li-poly и т.д.). Отличие от Li-ion только в том, что у него полимерный электролит, в отличие от жидкого. Он имеет немного усовершенствованные характеристики, например — низкий саморазряд, большая плотность энергии на единицу массы, толщина элементов уже от 1мм, отсутствие эффекта памяти, можно производитель практически различные формы (в отличии от Li-ion). Могут работать до -20 градусов.

Требуемые изменения
Установка литий-ионного аккумулятора для автомобиля обладает определенными преимуществами и недостатками. Основным достоинством такого типа АКБ является их небольшой вес, что позволяет снизить общую массу автомобиля, пусть и ненамного.
Вес аккумуляторной батареи играет немалую роль в том случае, если автомобиль будет использоваться для скоростной езды. Спорным моментом, отмечаемым в отзывах о литий-ионном аккумуляторе для автомобиля, является его высокая стоимость: цена на такие батареи в несколько раз выше, чем на стандартные АКБ. Замена свинцово-кислотного АКБ на литий-ионный потребует от автовладельца крупных вложений.

LiFEPO4
Еще один тип, про который я решил поговорить отдельно, считаю его самым перспективным из всех для установки под капот автомобиля.
LiFEPO4, LFP (литий-феррофосфат, либо литий-железо-фосфатный). Катод здесь другой, с применениями фосфатов и железа, основные плюсы:
- Длительный срок службы, медленнее теряет емкость (уже через пару лет он будет иметь большую емкость, чем Li-ion оппонент).
- Стабильное напряжение разряда, напряжение на ячейки 3,2-3,3В (если соединить 4 штуки, дает очень правильное напряжение 12,8В, как раз для автомобиля),
- Здесь нет применения «кобальта» (как в обычных Li-ion), а значит нет такой высокой токсичности и вреда окружающей среде
- Имеет более высокие пиковые токи (чем оппоненты)
- Меньшая скорость разряда
- Термическая стабильность, менее подвержен взрыву и возгоранию
- Переносит крайне низкие температуры, до -40,-50 градусов Цельсия
Есть конечно и минусы, например если сравнить новые элементы, но у него удельная плотность энергии будет ниже чем у обычного литиевого АКБ, примерно на 14-15%. Также для него обязательно нужно использовать платы защиты.

Недостатки
Взрыв аккумулятора. Почему взрываются автомобильные аккумуляторы
При всех своих положительных свойствах Li-ion батареи имеют и отрицательные стороны. Вот основные:
- Главными недостатками современных литий-ионных батарей является их высокая стоимость и все еще низкая экологичная безопасность;
- Использование Li-ion аккумуляторов в электромобиле не может иметь массовый характер, так как производство лития ограниченно;
- Литиевые батареи достаточно быстро стареют, вне зависимости от того работает ли аккумулятор или просто лежит без дела.
- Холод способствует быстрому разряду батареи. В тоже время низкая температура (3-5 C) является важным фактором, сдерживающим потерю емкости при их хранении.
У литий-инного аккумулятора ограниченный потенциал, который современная наука пока ещё не достигла. Поиски наилучшего материала для катода привели к появлению целого семейства химических источников тока на основе лития, различающихся друг от друга энергоёмкостью и параметрами режимов разряда/заряда. Работа над созданием идеального аккумулятора продолжается.
Новости по теме
Глава альянса Renault-Nissan Карлос Гон официально заявил, что в конце следующего года на рынок выйдет модифицированная версия Leaf,…
Недавно зарубежные СМИ подтвердили готовность альянса Renault-Nissan инвестировать более 5 млрд. долларов США в развитие электрических…
Многие специалисты уже называют открытие Игоря Лузинова и Глеба Юшина прорывом века. Американские ученые русского происхождения обнаружили…
Долгое время область применения воздушно-цинковых элементов питания не выходила за рамки медицины. Высокая емкость и длительный срок…
Технология, разработанная в стенах Массачусетского технологического института (MIT), возможно окажется одним из самых значительных…
После трех с половиной лет исследований компания Volvo продемонстрировала первый прототип S80 с уникальным накопителем энергии,…
Свинцовые или литиевые батареи для авто
В самом начале мне хочется сказать — что по энергетической удельной плотности (Вт на килограмм), однозначно выигрывают литиевые аккумуляторы. Также у них лучше показатели по — жизненному циклу, сопротивлению, время заряда, саморазряду и прочему.
Но почему же сейчас нет на них ажиотажного спроса? Почему ставят по старинке свинцовые аккумуляторы? Для начала смотрим табличку.
(кобальт лития)
(литий-марганцевая шпинель)
(литий-феррофосфат)
Из этой таблицы становится понятно, что может быть сколько угодно плюсов у литиевых АКБ различных типов, они уступают кислотным в некоторых аспектах. Заряд при минусовой температуре (скажем при -15,-20 градусов). Постоянный заряд (скажем от генератора автомобиля). Безопасность, свинцово-кислотные АКБ не воспламеняются при перезарядах и повреждениях.

Устройство литий-ионного аккумулятора
Основные параметры работы такого типа батарей зависят от их химического состава и варьируются в широких пределах. Чтобы при превышении напряжения во время зарядки аккумулятор не загорелся, в его корпус встраивается контроллер заряда. Он защищает устройство от превышения допустимого напряжения заряда. Кроме того, во многих системах этот контроллер опционально может отслеживать температуру батареи и отключать ее при перегревании или же ограничивать ток потребления и глубину заряда. Однако не все современные аккумуляторы такого типа оснащаются подобной защитой
Многие производители стараются гнаться за себестоимостью и емкостью, но при этом не уделяют должное внимание защите
Что такое «С»
Многие заметили в табличке, такой показатель – «30С». Латинской буквой «С» обычно маркируется пиковый ток нагрузки. Чем больше цифра с этим показателем, тем лучше. Как все это дело высчитывается? Достаточно просто:
Для примера возьмем батарею в 6000 mA (6А) – 40С. Для того чтобы вычислить максимальный ток, нам нужно 6Х40=240А
Это очень хороший показатель, который зачастую достаточно для пуска двигателя автомобиля.
Какие бывают аккумуляторы
Никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлогидридные (Ni-MH) аккумуляторы уже неактуальны — они исправно работали долгое время, но имели ряд недостатков. В наших гаджетах в большинстве случаев используются батареи на основе лития — литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (Li-Pol).
Одна из основных характеристик АКБ — емкость. Она определяет, сколько электроэнергии способен накопить аккумулятор, и как долго устройство сможет работать автономно. Наиболее часто встречаются батареи с емкостью от 2000 до 3000 мАч (миллиампер/час). Габариты литий-ионных источников остаются весьма компактными в отличие от предшественников.
Литий-полимерные АКБ отличаются от литий-ионных разнообразием геометрических форм и, что сейчас особенно актуально, минимальной толщиной, которая начинается от 1 мм. Это позволяет использовать их в весьма тонких смартфонах.
Литиевые аккумуляторы отличаются длительным сроком службы при условии правильной эксплуатации. Производители многих известных смартфонов предусмотрели замену АКБ только в сервисном центре, сделав корпус устройства монолитным, а заднюю крышку и батарею — несъемными. Без специального оборудования и знаний самостоятельно пользователь не сможет провести эту операцию.
ПОДВОДИМ ИТОГ
Литиевые аккумуляторы не ставятся на автомобиль по многим причинам:
- Начнем с цены. Она действительно выше примерно в два-четыре раза, чем у рядовых (скажем кальциевых) свинцово-кислотных батарей одинаковой емкости
- Плохо переносят низкие температуры. Быстро теряют емкость, для нашей страны это очень актуально
- Плохо заряжаются на морозе. Точнее их вообще не рекомендуется заряжать уже при 0 градусов
- Плата балансировки (балансир). Литиевая батарея (если в нашем случае на 12В) состоит из нескольких банок (3-4 в зависимости от применяемой технологии). Если напряжение на элементах будет разное, то одна банка может сильнее разрядиться или зарядиться. Таким образом, вся батарея может выйти из строя, и даже воспламениться. Чтобы заряд или разряд проходил равномерно у каждой банки, нужен специальный балансир (чего свинцовой батареи практически не нужно).
- Не переносят постоянной зарядки, скажем от генератора. Нужно устанавливать специальные платы защиты (которые тоже не дешевые)
- Безопасность. При повреждении Li-ion или Li-Pol аккумуляторов, либо если откажет система защиты и будет идти постоянная зарядка, может произойти очень сильное возгорание, которое потушить, не так-то просто (все потому что они могут гореть с температурами под 3000 градусов, без кислорода). В этом отношении самый безопасный LiFEPO4 он не взрывается и не так сильно горит. К слову все авиаперевозчики стараются снизить количество литиевых батарей на борту.
Уже эти пять пунктов делают использование литиевых батарей невозможными, на этом фоне перспективнее смотрятся AGM варианты. Конечно, сейчас есть бустеры, которые могут запустить практически любой автомобиль, там зачастую стоят либо Li-ion или Li-pol аккумуляторы. Но вы их храните дома (не рекомендуется хранить в авто на морозе), заряжаете от розетки невысокими токами, там стоят различные платы защиты.
Сейчас видео версия смотрим
НА этом заканчиваю, думаю моя статья была вам полезна, подписывайтесь на мой канал будет еще много интересных статей и видео. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР
Похожие новости
- Полярность аккумулятора прямая и обратная. Что это такое и какая…
- Сколько электролита в аккумуляторе? Разберем объемы вариантов от…
- Греется клемма на аккумуляторе, плюсовая или минусовая. При запу…
Добавить комментарий Отменить ответ
Правила эксплуатации
Аккумулятор 12 вольт маленького размера
Литий-ионные аккумуляторы считаются гораздо более простыми в эксплуатации, чем гибридные никель-металлические батареи. Однако и они нуждаются в определенном уходе. Для того, чтобы эти устройства работали долго и не теряли своих возможностей, их нужно уметь правильно заряжать. Это позволит продлить их жизненный цикл и время работы мобильных приборов без подзарядки. Для того, чтобы правильно эксплуатировать литий ионные аккумуляторы, необходимо учитывать 5 основных правил.
Не допускать полного разряда
Литий-ионные аккумуляторы не имеют эффекта памяти, поэтому их необходимо заряжать до того, как они разрядятся до нуля. Большинство производителей рассчитывают время жизни батареи количеством циклов их полной разрядки до нуля. Как правило, это от 400 до 600 зарядов для качественных аккумуляторов. Поэтому для увеличения срока службы батареи следует почаще заряжать свой телефон или другое мобильное устройство. Как только показатель заряда уменьшается до 10-20 процентов, следует ставить прибор на зарядку. Благодаря этому можно существенно увеличить количество циклов разряда до тысячи и более.
Разряжать не менее 1 раза в 3 месяца
Если вы хотите правильно ухаживать за литий-ионным аккумулятором, то его необходимо разряжать хотя бы 1 раз в 3 месяца. Это связано с тем, что полный заряд на протяжении длительного промежутка времени приносит батарее не меньший вред, чем постоянный разряд до нуля. Поскольку процесс заряда зачастую происходит нестабильно, то специалисты советуют хотя бы раз в 2-3 месяца полностью заряжать батарею и оставлять ее заряженной до 12 часов. Такая процедура позволяет сбросить верхние и нижние флаги аккумуляторного заряда.
Хранить аккумуляторы частично заряженными
Специалисты считают, что наиболее правильно хранить аккумуляторы в частично заряженном состоянии. Наиболее оптимальный вариант — это хранение батарей с уровнем заряда до 50 процентов, но не менее 30 процентов. При этом температура хранения должна быть около 15 градусов. Это самый удачный способ хранения, так как даже если литий ионный аккумулятор находится в состоянии полной зарядки, его емкость может со временем значительно уменьшаться. Однако еще хуже оставлять батареи надолго в разряженном виде. Если она пробыла в таком состоянии длительное время, то тогда ее смело можно отправлять в утиль. Сегодня существуют специальные таблицы, по которым можно рассчитать остаток емкости в зависимости от уровня заряда и температуры окружающей среды.
Использовать только оригинальное зарядное устройство
Не каждый пользователь знает, что большинство мобильных телефонов имеет встроенное внутрь зарядное устройство. В то же время, наружный сетевой адаптер здесь используется только для снижения напряжения и выпрямления тока электросети. Поэтому напрямую на батарею внешний адаптер не влияет и его качество не оказывает существенного влияния на работу аккумулятора. Однако во многих гаджетах, например в цифровых камерах, такого встроенного зарядного устройства нет. В связи с этим литий ионные аккумулятора непосредственно вставляются во внешнее зарядное устройство. Поэтому использование неоригинальных сомнительных адаптеров может существенно снизить работоспособность батареи.
Не допускать перегревания
Чтобы правильно эксплуатировать литий ионные аккумуляторы, необходимо помнить об их температурной чувствительности. В частности, главным врагом таких батарей считается высокая температура. То есть они в принципе не переносят перегревания. Поэтому желательно полностью исключить попадание на ваше мобильное устройство прямых лучей солнца. Кроме того, эти приборы не следует оставлять слишком близко от источников тепла, например электрических обогревателей.
Индустриальный гигант
Буквально через месяц после этого A123 заключила судьбоносный контракт со знаменитой компанией Black & Decker. Оказалось, что Black & Decker уже несколько лет вела разработку нового поколения строительного электроинструмента — мобильных и мощных переносных устройств. Но внедрение новинки задерживалось из-за отсутствия подходящего источника тока. NiMH и NiCd батареи не подходили компании по весу, размеру и рабочим характеристикам. Обычные Li-ion аккумуляторы были достаточно емкими, но не обеспечивали высокий ток нагрузки и при быстром разряде так нагревались, что могли загореться. Кроме того, время, нужное для их заряда, было слишком велико, а переносной инструмент должен быть всегда наготове. Аккумуляторы А123 идеально подходили для этих целей. Они были очень компактны, мощны и абсолютно безопасны. Время заряда до 80% емкости составляло всего 12 минут, а при пиковых нагрузках LiFePO4 батареи развивали мощность, превышающую мощность сетевых инструментов! Одним словом, Black & Decker нашел именно то, что искал.
К тому времени у А123 был только опытный образец батареи размером с десятицентовую монету, а Black & Decker нуждался в миллионах реальных аккумуляторов. Фулап и Райли провели гигантскую работу по созданию собственных производственных мощностей и уже через год после подписания контракта начали серийный выпуск товарной продукции в Китае. Энергия и напор Фулапа в сделке с Black & Decker позволили A123 в кратчайшие сроки войти в большую индустриальную обойму. За неполные шесть лет компания из Массачусетса выросла из чистой идеи до крупного научно-производственного комплекса с шестью заводами и штатом из 900 сотрудников. Сегодня A123 Systems является обладателем 120 патентов и патентных заявок в области электрохимии, а ее исследовательский центр по литий-ионным технологиям считается самым лучшим в Северной Америке.
Но компания не останавливается на достигнутом. За последние полтора года были радикально улучшены свойства исходного нанофосфата и разработаны новые виды электролитов. Созданы более совершенные и надежные электронные системы управления зарядом. Разработаны несколько видов дизайна пакетов батарей для применения в различных областях техники. Но главный шаг вперед — это, конечно же, разработка аккумулятора для будущего гибридного автомобиля Chevrolet Volt.
Аккумулятор для электровелосипеда 48 вольт
Для оснащения велосипеда электроприводом нужно 2 основных элемента мотор-колесо (в готовом наборе с дополнительными компонентами) и аккумуляторная батарея. Если мотор отвечает за тяговитость и развиваемую скорость, то от выбора аккумулятора напрямую зависит дальность автономного пробега и вес транспортного средства. Широкое распространение получили литиевые аккумуляторы для электровелосипеда 48V и 36V.
Компания ВольтБайкс предлагает 2 типа аккумуляторов – легкие литий-ионные и литий-железо-фосфатные АКБ. У нас всегда в наличии большой выбор аккумуляторных батарей напряжением 36, 48, 60 В и разной емкости. Если в представленном ассортименте не найдется подходящей вам модели, у нас можно купить аккумулятор для велосипеда в Москве на заказ, в срок от 3-х дней, с возможностью доставки по всей стране. Этой услугой в нашей компании воспользовались уже более 300 человек.
Разновидности аккумуляторных батарей для электровелосипедов
Такие накопители подразделяются на 2 категории:
1. Кислотно-свинцовые зачастую имеют напряжение 24V и 12V и на нужный вольтаж набираются количеством. Оптимальная емкость таких источников питания от 9 до 20 Ah. Свинцовый накопитель энергии имеет прямоугольную форму и устанавливается на багажник. В среднем такие аккумуляторы для электровелосипедов служат 2 года. Для продления срока их эксплуатации применяются зарядные устройства с эффектом десульфации.
2. Литиевые широко распространены с напряжением 24, 36 и 48 В. Внешне бывают различными:
- в корпусе из пластика для крепления на раму, багажник или под седло;
- в корпусе из металла с планкой для фиксации на раму либо багажник;
- в термопленке для укладки в сумку или короб.
В зависимости от того, из каких ячеек собран литиевый аккумулятор, различают:
Какой аккумулятор лучше?
При выборе аккумулятора для электроскутера важно учесть особенности его планируемого использования. Например, для эксплуатации на морозе оптимально подойдет LiFePO4, а при умеренных температурах успешно используются литий-ионные модели. Можно заказать аккумулятор на раму эл велосипеда или для других вариантов установки. Часто для оснащения электро-велосипеда используются АКБ бутылочного типа (в форме бутылки).
Также выбор АКБ зависит от того, какой электровелосипед вам нужен – тяговый или скоростной, с какой дальностью поездок на одном заряде. Вольтаж аккумуляторной батареи для велосипеда выбирается по рабочему напряжению системы. К примеру, аккумулятор для электровелосипеда 36 В 10 Ач предназначен для системы напряжением 36 В. Важно обратить внимание и на размеры устройства, особенно если АКБ устанавливается в ограниченное пространство.
В этом видео можно посмотреть, как мы оснастили велосипед литий-железо-фосфатным аккумулятором с параметрами 60 В 12 Ач, поместив его в металлическом корпусе в треугольник рамы.
У нас вы можете заказать аккумулятор для электровелосипеда и другого электротранспорта по низким ценам, звоните: +7 (903) 125-14-11.
Как выбрать батарею?
Батарея подбирается под ток, который потребляет выбранный контроллер.
Для редукторных моторов подойдёт любая батарея серии Green на 36 или 48 вольт; для моторов Classic — батареи Red или Black; для мотора Turbo — батареи серии Black, либо Green высокой ёмкости (>20 Ач).
Технологии
LiFePO4 аккумуляторы обладают самым большим ресурсом среди литиевых аккумуляторов – от 1500 до 7000 циклов или 10-25 лет. В то же время имеют самую низкую удельную энергоемкость среди литиевых аккумуляторов. Способны разряжаться и заряжаться очень большими токами. Аккумуляторы LiFePO4 наиболее безопасны среди литиевых батарей, что крайне важно при использовании в электротранспорте. Они могут разряжаться на сильном (до –30 градусов) морозе при небольшой потере емкости и единственные из литиевых аккумуляторов могут заряжаться при отрицательных температурах с использованием особой методики.
LiNMC аккумуляторы — это относительная новинка среди серийно выпускаемых литиевых батарей. Они собрали в себе достоинства большинства типов литиевых батарей и частично избежали основных недостатков. Высокая удельная энергоемкость, химическая стабильность, морозоустойчивость, большой ресурс, большая токоотдача – это все вобрали в себя литий-никель-марганец-кобальтовые элементы, LiNMC. В данный момент серийно устанавливаются в электромобили компании Tesla.
В нашем интернет магазине вы можете купить LiNMC и LiFePO4 аккумуляторы с доставкой и гарантией. Каждый литиевый аккумулятор собирается только на фабрике из ячеек одной партии. В процессе производства ячейки проходят послойный контроль на целостность активной части и сепараторов. В конце этого этапа на ячейку наносится первый штрих код. После окончания производства, ячейки тестируются по семи параметрам. Далее в соответствии с этими параметрами ячейки автоматически компонуются в сборки и получают второй штрих код — принадлежность к конкретному литиевому аккумулятору. Таким образом, в литиевые батареи нашего интернет магазина попадают протестированные и идентичные по параметрам LiFePO4 или LiNMC ячейки. Такая предварительная выборка гарантирует долгую и надежную работу аккумуляторной батареи. Дальнейшая сборка LiFePO4 и LiNMC аккумуляторов осуществляется на профессиональном оборудовании, каждый этап тщательно контролируется.
Обязательная для каждого литиевого аккумулятора система контроля параметров батареи — BMS, производится на этом же заводе. Инженеры компании хорошо понимают особенности изготавливаемых LiFePO4 и LiNMC батарей, что позволяет точно спроектировать BMS. Такой подход также позволяет провести входной контроль электронных компонентов — деталей BMS, что гарантирует надежную и безопасную работу литиевого аккумулятора вцелом. Кроме того, особая конструкция BMS позволяет соединять продаваемые в нашем интернет магазине батареи последовательно и параллельно, а также заряжать их не размыкая силовых разъемов.
Каждый LiFePO4 и LiNMC аккумулятор комплектуется зарядным устройством. На стадии производства мы осуществляем точную настройку каждого ЗУ — под нужды каждого типа батарей. Это позволяет продлить срок службы аккумулятора и оптимизировать его работу. Электрическая схема всех наших зарядных устройств отличается от большинства предложений на рынке, хотя алюминиевый корпус используется одинаковый. Несмотря на внешнюю схожесть, наши зарядные устройства имеют более качественную электронную компонентную базу и доработанную схему, что увеличивает надежность и уменьшает процент брака практически до 0.
Несмотря на все принятые меры по достижении высочайшего качества LiFePO4 и LiNMC аккумуляторов, а также зарядных устройств к ним, мы производим обязательное предпродажное тестирование каждой батареи. На специально разработанном оборудовании тестируется емкость батареи при реальных рабочих токах. По результатам тестов формируется паспорт, содержащий график разряда и инструкцию по использованию аккумуляторной батареи. Абсолютное большинство наших литиевых аккумуляторов на тесте
показывают емкость больше 105% от номинальной. Они также имеют запас по разрядному току для продления срока службы.
Мы подобрали все компоненты таким образом, чтобы аккумулятор работал долго, надежно и безопасно. Покупая у нас LiFePO4 или LiNMC батарею, вы можете быть уверены, что получите высококачественный продукт, полностью соответствующий своим заявленным характеристикам.
Доставка LiFePO4 и LiNMC батарей в Москве и по всей России осуществляется транспортной компанией по предоплате через сайт. Вы также можете забрать аккумулятор из одного из наших пунктов самовывоза.
Оплата осуществляется наличными в пунктах самовывоза или банковскими картами на сайте.
Виды батарей
Приобретая аккумулятор 48 вольт для электровелосипеда, важно выбрать следующие типы элементов:
Литий-железо-фосфатные — их отличает надежность;
Литий-ионные — оптимальное сочетание цены и эксплуатационных возможностей;
Литий-полимерные — меньший расход энергии гарантируется;
Свинцово-кислотные — доступный вариант.
Чаще всего, приобретают свинцовые батареи, они отличаются дешевизной, доступностью. Главная проблема оборудования, элементы рассчитаны на поступление поверхностных токов, степень протекания глубоких разрядов «живучесть» элементов непродолжительная. Заводские элементы по типу AGM функционируют дольше, как тяговые элементы для электрического транспорта.
Совершая покупку, необходимо провести тестирование аккумулятора, что позволяет убедиться в пределах показателя его работоспособности.
Аккумулятор для электровелосипеда 48v 20ah свинцово-кислотного типа обойдется дешевле аналогичных устройств, они неприхотливы в эксплуатации, обслуживании, способны прослужить длительное время даже в условиях наступления мороза. Они безопасны в работе, тяжелое других, могут нагрузить электрический велосипед дополнительным грузом, что скажется на качестве, удобстве поездки.
На что обращать внимание
Когда решили купить аккумулятор для электровелосипеда 48 вольт, учтите особенности. Когда осуществляете поездку с небольшими батареями, нет необходимости сильно газовать, потребуется воздерживаться от достижения высоких скоростей. Когда батарея начинает разряжаться до конца, она постепенно теряет емкость, ранее отмеченную способность к восстановлению. Монтаж в состав конструкции аккумуляторных батарей свинцово-кислотного типа не даст преимуществ в отношении пробега, показателей скорости, долговечности. Экономия заключается только в отношении веса, но необходимо заменять оборудование часто (порядка в 2-3 раза, если сравнивать показатель с установленными элементами нормальной емкости). Если выбирается такое оборудование, нужно просмотреть показатели емкости рекомендуемого значения.
Преимущества
К достоинствам устройств полимерного типа относится невысокая стоимость, внушительный ток отдачи, малый вес. Аккумуляторы устанавливаются на все оборудование, начиная от мобильных телефонов и заканчивая ноутбуками.
Батареи не любят воздействие порозов, емкость при эксплуатации в таких условиях будет снижаться. Заряжать оборудование в условиях воздействий морозов не рекомендуется. К особенностям относится и то, что батареи не потребуют от владельца проведения тщательной балансировки.

Стоимость, гарантии
Расценки устанавливаются в зависимости от наименования типа устройства, рабочих характеристик, иных показателей. На все батареи, предложенные производителем, предоставляется гарантия, ей стоит воспользоваться в случае, если оборудование вышло из строя.
О нашей компании
Преимущества сотрудничества с нашей компанией позволяют совершить покупку выгодно, используя все особенности предложения. Просмотрите все варианты и типы оборудования, выберите лучший. Оставить заявку можно позвонив по номеру 8 (812) 243-1-801 в Санкт-Петербурге и 8 (499) 348-2-801 в Москве.
В нашем интернет-магазине вы можете купить аккумуляторы для электровелосипедов, электроскутеров, электромобилей и других устройств, где требуется высокая мощность. Данные источники тока специально предназначены для тяговых электромоторов, используемых в современных экологически безопасных транспортных средствах. Особенностью аккумулятора для электровелосипеда является то, что он хорошо себя зарекомендовал в создании полноценных электрических велосипедов (например, где установлен комплект с мотор-колесом).
Типы аккумуляторных батарей
Представленные источники тока можно разделить по нескольким характеристикам. По типу аккумулятор для электровелосипеда может быть литий-железо-фосфатным (LiFePO4), литий-ионным (Li-Ion) или литий-титанатным (Li4Ti5O12). По конструктивному исполнению — с защитным корпусом или в термоусадочной упаковке. Жёсткий пластиковый или металлический корпус бывает специальной формы, предполагающей расположение батареи в определённом месте на велосипеде. Как правило, это багажник, место для бутылки или под рамой.
А свинец?
Для тех, кто решил собрать электрический велосипед и при этом значительно сэкономить есть вариант установки свинцовых батарей. Однако такое решение значительно утяжелит велосипед. Если вы проживаете в частном доме, то это не проблема, но если в многоквартирном доме без лифта, то подъём такого электровелосипеда на этаж может стать трудным делом. Ещё один существенный недостаток свинцовых батарей — длительность зарядки. Если у аккумулятора LiFePO4 для обычного электровелосипеда, даже при высокой ёмкости, время заряда составляет 5-10 часов, то у эквивалентного по ёмкости свинца это время можно минимум удвоить-утроить. Самый главный недостаток свинцовых АКБ — малое время жизни и быстрая деградация батареи с потерей ёмкости и мощности. Нагрузка 500-1000Вт в течение часа-двух несколько раз в неделю за год делает свинцовый аккумулятор непригодным к использованию.
Литий-полимерные аккумуляторы
Наиболее популярным типом аккумуляторных батарей сегодня являются литий-ионные аккумуляторы. Но присутствующий в них жидкий электролит токсичен, недолговечен, и даже может быть причиной взрыва аккумулятора при зарядке. Более безопасным и перспективным решением являются литий-полимерные аккумуляторные батареи, которые могут быть использованы в самом широком спектре устройств — от электромобилей до смартфонов.
Содержание
Вместо жидкого электролита в литий-полимерных аккумуляторах используется негорючий твердый полимерный электролит. Самым простым примером используемого полимера может являться полиэтиленоксид. Основной проблемой этих батарей является постепенная кристаллизация полимерного электролита, что приводит к снижению емкости аккумулятора при циклах заряда-разряда. Вдобавок они отличаются малым сроком службы и повышенными требованиями к условиям заряда аккумуляторов. Все это создает серьезные трудности для широкой коммерциализации подобных устройств.
2020: Российские ученые нашли способ, как увеличить работу аккумулятора в телефоне до 70 лет
29 декабря 2020 года РХТУ им. Д.И.Менделеева сообщил TAdviser о том, что российские химики разработали полимерные катоды для сверхбыстрых аккумуляторов.
Спрос на литий-ионные аккумуляторы постоянно растёт, но сырье для их изготовления ограничено, и ученые ищут другие варианты этой технологии. Российские исследователи из РХТУ, Сколтеха и ИПХФ синтезировали катодные материалы на основе полимеров и испытали их в литиевых двухионных батареях. Они показали, что такие катоды могут выдерживать до 25000 циклов работы, а также заряжаться за несколько секунд, что превосходит возможности литий-ионных аккумуляторов на декабрь 2020 года. Также с применением данных катодов могут быть созданы калиевые двухионные аккумуляторы, не использующие дорогостоящий литий. Результаты работы опубликованы в журнале Energy Technology.
Человечество производит и потребляет всё больше электричества, и вместе с этим растёт спрос на энергонакопители, потому что многие устройства часто работают в автономном режиме. Литий-ионные аккумуляторы могут давать большую мощность, обеспечивая при этом сравнительно высокие скорости разряда и заряда, а также хранят достаточно много энергии в расчете на единицу своей массы. Поэтому их применяют в качестве накопителей энергии не только в электронике и электротранспорте, но уже и в масштабах глобальных энергосетей. Например, в Австралии построят сеть огромных энергонакопителей на основе литий-ионных аккумуляторов, чтобы запасать излишки энергии, произведенной солнечными и ветровыми электростанциями.
Но если литий-ионных аккумуляторов будет становиться больше, то рано или поздно закончится сырье для их производства. Например, катоды этих батарей часто содержат кобальт, 60% добычи которого приходится только на одну страну — ДР Конго, и поэтому если производители захотят делать еще больше аккумуляторов цена на кобальт может вырасти во много раз. Похожая ситуация и с литием — на его добычу уходит так много воды, что это может стать серьезной экологической проблемой. Поэтому исследователи ищут другие энергонакопители, которые с одной стороны работают по принципу литий-ионных аккумуляторов и сохраняют их преимущества, а с другой используют более доступное сырье. В работе ученых из Сколковского института науки и технологий, РХТУ им. Д.И. Менделеева и ИПХФ РАН была использована постлитиевая технология двухионных аккумуляторов,в электрохимических процессах которых задействованы как анионы, так и катионы электролита, что в разы повышает скорости заряда батарей по сравнению с литий-ионными. При этом в качестве катодов тестировались материалы на основе полимерных ароматических аминов, которые можно синтезировать из различных органических соединений.
Стандартный литий-ионный аккумулятор — это ячейка объем которой заполнен литий-содержащим электролитом и разделен сепаратором на две части — в одной находится анод, а в другой катод. В заряженном состоянии большинство атомов лития встроены в кристаллическую структуру анода, а при разряде они выходят из анода и через сепаратор проникают в катодный материал. В двухионных аккумуляторах, с которыми работали российские ученые, в электрохимических процессах участвуют не только катионы электролита (то есть катионы лития), но и анионы, которые то встраиваются, то выходят из структуры катодного материала. За счёт этого двухионные аккумуляторы часто могут заряжаться быстрее, чем обычные литий-ионные.
Кроме того, в работе была еще одно изобретение. В некоторых экспериментах ученые использовали не литий-содержащие электролиты, а калий-содержащие и так получали калиевые двухионные аккумуляторы, для работы которых не нужно дорогого лития.
Исследователи синтезировали два разветвленных полимера — один был сополимером дигидрофеназина и дифениламина (PDPAPZ), а другой — дигидрофеназина и фенотиазина (PPTZPZ). На их основе сделали катоды, а в качестве анодов использовали металлический литий и калий — все основные характеристики таких прототипов батарей, которые называются полуячейками, определяются катодной частью и ученые собирают их, чтобы быстро оценить возможности представленных катодных материалов.
Полуячейки с PPTZPZ показали скромные рабочие характеристики. PDPAPZ напротив оказался достаточно удачным материалом: литиевые полуячейки с этим полимером могли сравнительно быстро заряжаться и разряжаться, а также показали хорошую стабильность. Они сохраняли до трети своей ёмкости даже после 25 тысяч рабочих циклов — если бы обычный аккумулятор в телефоне обладал такой же стабильностью, то его можно было бы ежедневно заряжать и разряжать на протяжении 70 лет. Калиевые же полуячейки на основе PDPAPZ показали хорошую плотность энергии — 398 Вт-ч/кг. Для сравнения в общераспространённых литиевых ячейках эта величина составляет 200 – 250 Вт-ч/кг, но в этой цифре также учитывается масса анода и электролита. Таким образом, российские ученые показали, что разработанные полимерные катодные материалы можно использовать для создания литиевых и калиевых двухионных аккумуляторов.
2017: Нановолокна проекта Nafen
Команда проекта Nafen провела в 2017-2018 годах ряд работ и тестов и выяснила, что добавление нановолокон оксида алюминия в полиэтиленоксид препятствует процессу его кристаллизации, сохраняя полимер в проводящей форме. Таким образом нановолокна решают проблему потери емкости батареи при ее длительном использовании.
Nafen представляет собой наноразмерные волокна оксида алюминия. Форма, размер и уникальные свойства позволяют этим волокнам взаимодействовать с различными полимерными матрицами, керамическими и металлическими материалами на нано-уровне, привнося дополнительную функциональность или улучшая свойства конечных материалов. Технология производства нановолокон была разработана и запатентована командой проекта Nafen (Таллин).
Испытания полимерной электролитной системы улучшенной нановолокнами оксида алюминия в течение 300 циклов заряда-разряда показали очевидное превосходство над конкурентными решениями.
Нановолокна Nafen – это тонкие наноразмерные волокна диаметром всего 10-20 нанометров и длиной до 15 сантиметров. Они производятся путем контролируемого синтеза наноструктур оксида алюминия Al2O3 на поверхности расплава алюминия в присутствии специальных окислителей. Подобные волокна в природе не встречаются и могут быть получены только искусственным способом.
Характеристики Nafen, изученные эстонской компанией вместе с ведущими университетами мира, открывают широкие возможности для его эффективного применения в космической индустрии, электроэнергетике, топливной промышленности, металлургии, химической промышленности, машино– и самолетостроении, производстве строительных материалов.
В отличие от других наноматериалов, Nafen уже производится на опытно-промышленной площадке в Таллине и компания планирует расширять производство нановолокон для выхода на рынки крупных потребителей.
Запатентованная технология производства нановолокон может быть легко масштабирована в зависимости от объемов спроса на материал, что делает Nafen более доступным для широкого применения в самых различных областях науки и производства по сравнению с другими коммерческими наноматериалами.
Источники:
https://nakolesah.guru/akkumuljator-dlja-jelektrovelosipeda-svoimi-rukami/
https://avtosotka.ru/sovety-i-opyt/litievyj-akb-dlya-avtomobilya-2.html
https://ex3msport.life/velosport/akkumulyator-dlya-elektrovelosipeda-48-volt.html
https://www.tadviser.ru/index.php/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D1%8F:%D0%9B%D0%B8%D1%82%D0%B8%D0%B9-%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B