露營出遊的重要後援!五種常見電池完全解析
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我自己有使用各種充電電池,包含鋰聚合物電池、 鋰鐵電池、鉛酸電池、18650鋰電池、行動電源等,這些電池其實都可以用在露營野營或者露營車上面,這次來分析各種電池優缺點。
我的主力目前還是行動電源,這次受邀測試的Zendure Super Tank的行動電源,跟以往最大的差異就是多了PD充電,過去大容量行動電源充電緩慢的問題解決了,加上100W PD輸出功能,現在還可以幫我的筆記型電腦充電,
我一般出門會使用一堆的充電裝置,燈、風扇、攝影機、喇叭等,這次還試用
智能藍芽音樂保溫杯,算是整合水壺跟喇叭的綜合性商品,也算是一物多用的好設計。
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同時也有1部Youtube影片,追蹤數超過16萬的網紅Campfire營火部落,也在其Youtube影片中提到,抽獎活動:Keith 折疊柄鈦碗,只要留言就可以參加抽獎。 FB抽出1名,Youtube抽出1名,Youtube會員抽出1名。 影片公布後一週抽出。 我自己有使用各種充電電池,包含鋰聚合物電池、 鋰鐵電池、鉛酸電池、18650鋰電池、行動電源等,這些電池其實都可以用在露營野營或者露營車上面,這次來...
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鈦酸鋰電池缺點 在 愛搞電的港都狼仔 Facebook 的最佳貼文
二次鋰離子電池簡介及常見分類
可充電式二次鋰離子電池是一種由正極材料、負極材料、電解液、隔膜和外殼所組成的電能儲存及釋放裝置,具有體積/質量能量密度大、工作電壓高、自放電效率低、無記憶效應等優點,已被廣泛應用於消費類電子產品中,亦開始大量使用在油電混和動力及純電驅動的汽機車上
正極材料:採用鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳(NCM)/鎳鈷鋁(NCA)三元材料、磷酸鋰鐵等,正極材料直接影響鋰電池標稱電壓、充放電性能、能量密度等主要特性,其反應為放電時鋰離子嵌入,充電時鋰離子脫嵌
負極材料:多採用石墨(鈦酸鋰電池的負極材料為鈦酸鋰),其反應為放電時鋰離子脫嵌,充電時鋰離子嵌入
隔膜:把正負極分隔開來,防止接觸短路
電解質/液:鋰鹽(六氟磷酸鋰)+溶劑的電解質溶液,鋰聚合物電池則採用膠狀/固態的聚合物材料取代液態溶劑,鋰離子可在電解質/液內移動並穿過隔膜以完成充放電反應
隨著應用領域的不斷擴展,對鋰離子電池的性能及安全要求也越來越高,使用者期待的理想型電池應具備安全、容量大、充電快、長壽、便宜等條件。然而魚與熊掌不可兼得,現有的二次鋰離子電池的主要性能指標是充放電倍率性能、能量密度、循環壽命、安全穩定性、運作溫度範圍、價格。當想要提高單一個指標時,其他的指標相對來說都會受到影響或減損。只有各項性能指標均衡的電池,才能適應更廣泛的使用環境,並在確保使用安全的同時,降低成本,提升效率,才能成為市場主流
三元鋰
三元鋰電池是指使用三元材料做為正極,石墨作為負極的鋰電池。正極三元材料內所含的鎳+鈷+錳 (NCM)或鎳+鈷+鋁(NCA)三種金屬材料比例可在一定範圍內調整,並且其性能隨著比例的不同而變化。鎳的作用是提升能量密度;鈷的作用是提升穩定性,並提高循環壽命和倍率性能;錳或鋁也有提高電池安全性及穩定性的作用
三元鋰電池正極材料分解溫度在200℃左右,分解時會產生劇烈化學反應產生更多熱量,熱量快速累積最後會導致熱失控,使用三元鋰電池時有較高的監控管理要求,使其可以工作在安全狀態下
特性:
1.標稱電壓:3.7V/3.8V
2.正極材料:鋰與NCM(鎳+鈷+錳)或NCA(鎳+鈷+鋁)三種金屬材料合金氧化物
3.負極材料:石墨
優點:
1.能量密度高,相同體積/重量的電池可攜帶的電能(Wh)最多
2.放電平台標稱電壓高
缺點:
1.安全性較差,無法承受劇烈撞擊、物理穿刺/擠壓、輸出短路、過充,將會導致起火及爆炸
2.耐高溫/熱穩定特性較差,高溫下容易導致熱失控,需要充足的管理措施,避免電池過熱發生危險
3.循環次數較少,壽命較短
4.製作正極材料需使用鎳/鈷/錳等重金屬,鈷的礦產資源有限價格高,且不落實回收會造成環境汙染
磷酸鋰鐵
磷酸鋰鐵電池是指用磷酸鋰鐵作為正極,石墨作為負極的鋰離子電池,製作磷酸鋰鐵正極材料不會涉及到鎳、鈷等金屬資源,相較於鈷,鐵與磷在地球資源含量十分豐富,原料成本較低。比起三元鋰,磷酸鋰鐵電池具有耐高溫特性,更好的安全穩定性,更長循環壽命的優勢
特性:
1.標稱電壓:3.2V/3.3V
2.正極材料:磷酸鋰鐵(LiFePO4)
3.負極材料:石墨
優點:
1.比起三元鋰,磷酸鋰鐵的循環次數較多,壽命較長
2.比起三元鋰,磷酸鋰鐵穩定性及安全性較高,即使發生劇烈碰撞/物理破壞/過充/短路也不會導致爆炸
2.功率密度大,可承受高倍率充放電
3.耐高溫特性好,於高溫環境下仍可釋放100%容量,正極材料的分解溫度高,不易出現熱失控
4.製造時沒有使用高單價重金屬鈷,材料成本低,並符合歐洲RoHS規定,為綠色環保電池
缺點:
1.比起三元鋰,同體積/重量的磷酸鋰鐵能量密度較低
2.在低溫環境下,放電能力及可用容量均明顯下降
3.品質不佳的電池,串聯組合使用一段時間後,電池單體電壓一致性差異會加大
鈦酸鋰
鈦酸鋰電池是把原本石墨負極材料用鈦酸鋰取代,並與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極所組成的二次鋰離子電池。鈦酸鋰本身不能提供鋰源,只能與含鋰的材料搭配使用,雖然也有鈦酸鋰正極材料,金屬鋰/鋰合金負極材料的組成方式,但普遍所稱呼的鈦酸鋰電池是指採用鈦酸鋰負極材料的二次鋰離子電池
石墨材料在充放電過程中鋰離子會反覆嵌入/脫嵌,使體積發生變化及材料變形導致整體循環性能變差。鈦酸鋰在充放電中鋰離子嵌入/脫嵌不會影響其材料的結構,所以鈦酸鋰被稱為”零應變材料”。這種”零應變”性質避免充放電過程導致材料結構發生變化,可提高電池的循環性能,減少容量衰減並延長使用壽命。與三元鋰/磷酸鋰鐵電池相比,鈦酸鋰電池在循環壽命的表現有明顯優勢
石墨負極會在與電解質/液接觸的介面上形成一層SEI膜(Solid Electrolyte Interface,固體電解質介面膜),造成電池首次充放電效率較低,消耗較多鋰離子導致不可逆容量較大,長期循環使用容易形成鋰枝晶造成電池內部短路影響使用安全。與石墨負極材料相比,鈦酸鋰不容易產生SEI膜,表面也難以生成鋰枝晶,可避免電池內部短路影響使用安全
特性:
1.標稱電壓:2.3V/2.4V(採用錳酸鋰正極時)
2.正極材料:常見為鈷酸鋰或錳酸鋰,也可以用三元鋰/磷酸鋰鐵等
3.負極材料:鈦酸鋰(LTO)
優點:
1.安全穩定性好,可承受劇烈撞擊、物理穿刺/擠壓、輸出短路、過充,而不起火或爆炸
2.鈦酸鋰具有較高的鋰離子化學擴散係數,功率密度高,可承受大倍率充放電
3.循環次數最多,壽命長
4.耐溫度範圍廣(-50℃至+60℃),可在低溫及高溫環境下正常充放電
缺點:
1.相較三元鋰/磷酸鋰鐵電池,同體積/重量的鈦酸鋰電池能量密度是最低的
2.負極材料製造需要金屬鈦,原料及生產成本高,也十分要求製造技術水準,導致鈦酸鋰電池單價高
3.鈦酸鋰電池因負極不容易產生SEI膜,鈦酸鋰會催化電解液分解產生氣體,產生脹氣問題,導致性能下降,壽命縮短及影響安全性,需要從材料(電解液)、設計(鈦酸鋰表面包覆奈米碳)及製造(減少材料雜質,控制製造環境濕度)上改進以有效抑制脹氣
4.品質不佳的鈦酸鋰電池一致性存在差異,隨著充放電次數的增加電池一致性差異會逐漸增大
無論何種二次鋰電池單體,當組成電池組(Battery Pack)時,必須要有穩固且同時考量到電池散熱的阻燃式固定結構(可避免電池承受震動衝擊受損或是過度擁擠造成散熱不良),電池單體之間以及正負輸出端牢固且低阻抗的連接方式(可避免造成大電流傳輸阻抗及接觸不良產生火花),電池組透過內建BMS(電池管理系統)/BMU(電池管理單元)/VTM(電壓溫度監控)來針對串並聯組合的複數單體進行單體電壓、電池組電壓、電池組電流、電池組溫度進行管理及監控,避免因電壓/電流/溫度異常而導致使用上的風險
鈦酸鋰電池缺點 在 Campfire營火部落 Youtube 的最佳貼文
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產品介紹資訊:
https://lihi1.cc/zJ0uS
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SONY 10~18mm F4
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Manfrotto Element 碳纖維小型腳架
剪輯設備:
MSI GS66 (i9, 64G,4TB,2080S)
Youtube: www.youtube.com/campfiretw
Facebook: www.facebook.com/CampfireTW
Web: campfiretw.com
IG: www.instagram.com/campfire_tw
Email: campfire20180312@gmail.com
鈦酸鋰電池缺點 在 鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包優缺點分析(請看連結文章)... 的推薦與評價
1、相對其他類型的鋰離子動力電池能量密度會低一些。 *以鉛酸電池薄型七號體積而言,鈦酸鋰約可容納2.9Ah,RCE 5.0B是5Ah。 容量 ... ... <看更多>
鈦酸鋰電池缺點 在 鈦酸鋰目前能用嗎? - Mobile01 的推薦與評價
在網路上爬文,發覺鈦酸鋰有充電速度快的優點,能承受用60A的充電器6分鐘能充好10ah。且耐高溫耐低溫,似乎能解決目前電動車充電速度大大比不上傳統 ... ... <看更多>
鈦酸鋰電池缺點 在 Re: [新聞] 東芝研發鋰電池,6 分鐘可充90% 電力- 看板biker 的推薦與評價
這個東芝的鋰電池,台灣已經買的到了,露天找 "東芝 鈦酸鋰電池 日本制"
價格算很便宜,比較下來和鉛酸差不多,讓我 心動動
相關網頁在 https://www.scib.jp/en/product/cell.htm
五號電瓶大小:1700
七號電瓶大小:1900
台灣是用 每個 2.4v(充飽 2.8V) 2.9Ah 串 5個 變成機車用電瓶
特色如下:(整理的資料 可能有錯)
1. 極長的壽命,大電流放電,電量掉到80%以下,可 數萬次循環
2. 可 極速充電,3分鐘 0~80%電量
3. 極低溫 -30度,仍有80%電量
4. 安全不會爆炸燒起來
5. CCA 很高,室溫下五號 大概 400A (一般五號室溫 180A)
6. 不怕過放,只怕過充
一台機車 只換一次電瓶的時刻,終於來臨了
※ 引述《Gemani (′_ゝ`)》之銘言:
: 東芝研發鋰電池,6 分鐘可充 90% 電力
: https://technews.tw/2017/10/03/toshiba-electric-car-new-lithium-battery/
: 作者 MoneyDJ | 發布日期 2017 年 10 月 03 日 13:00 |
: 分類 汽車科技 , 電動車 , 電池
: 日經新聞 2 日報導,東芝(Toshiba)已研發出一款電動車(EV)用鋰離子電池,只需充電 6 分鐘時間,就足夠讓車輛行駛 320km,有望提升 EV 的便利性,目標在 2019 年度實用化。東芝已試作出寬 11.1cm、高 19.4cm 的產品,即便充放電 5,000 次,容量等性能也不會變差,且在攝氏負 10 度的環境下也能進行急速充電。
: 據報導,現行鋰離子電池的負極材料主要使用石墨,不過東芝研發的產品使用了鈦和鈮的氧化物,可將單位體積的容量提高至 2 倍,並能以現行 5 倍的電流進行充電,6 分鐘時間就可充滿 90% 的電力。現行鋰離子電池產品充滿 80% 電力約需 30 分鐘時間。
: 報導指出,理論上來說,東芝上述鋰離子電池性能還有望再提升 3 成,今後東芝也將持續進行改良,目標是實現充電 6 分鐘就可讓車輛行駛 400km 的電池產品。
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: SCiB Rechargeable Battery
: https://www.scib.jp/en/about/index.htm
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: 換電和充電的黃金交叉行駛距離150km再沒多久就會被打破,看看到時候台灣的狗肉換電
: 站會佈點到什麼程度?
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.38.141.88 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/biker/M.1563079834.A.A5B.html
※ 編輯: NSRC (114.38.141.88 臺灣), 07/14/2019 12:53:02
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