General information
Specific e-bikes
Battery types
Lead Acid (PbA)
Battery Chemistries
Lead Acid
NiMH
Lithium Polymer
Lithium Iron Phosphate
Battery Basics and Terminology
Spänning
Batterier består av enskilda celler anslutna ihop. Varje cell har en mer eller mindre konstant spänning beroende på dess kemi. För NiCad / NiMH är detta ca 1,2V, för blysyra är det 2,0V, och för litiumceller är det i storleksordningen 3,7V. Typiska ebikes och skotrar är utformade för att köras på 24, 36 eller 48 volt, så ett antal celler måste anslutas till ett ”batteri” som har önskad nätspänning. Ett nominellt 36V-paket skulle kunna tillverkas från 10 litiumceller, 18 blyceller eller 30 NiMH-celler.
Ampere timmar
När du drar ström från ett batteri, kommer spänningen att minska mycket långsamt tills cellerna börjar bli orkeslösa och då kommer spänningen att dämpas. Den tid som batteriet varar för är direkt relaterat till dess kapacitet, uppmätt i amp-timmar (Ah). Ett paket som kan leverera 1 amp i 1 timme har en kapacitet på 1 Ah. De flesta ebike batterier är i storleksordningen 10 amp-timmar. Antag att din cykel använder 15 ampere i genomsnitt och har ett 10Ah-paket, då du förväntar dig att det ska vara för – snabb, mental beräkning … – 40 minuter.
Generellt kommer storleken och kostnaden för en cell att skala direkt med sin Ah kapacitet. Till exempel skulle dubbla amperna betyda dubbel spänning och dubbel kapacitet och dubbel kostnad. I praktiken avviker detta lite på grund av olika packningsdensiteter och produktionsskalor, men det är vanligtvis ganska nära. Den välbekanta AA-NiMH har exempelvis ca 2 Ah, en C-cell har 4 Ah, en D-cell är ca 8Ah, de stora F-cellerna är 12-13 Ah och dubbla D-celler är 18-19Ah.
Energi Densitet
Vid jämförelse mellan batterikemikalier är en av de mest relevanta mätvärdena energitätheten i watt-timmar / kg. Den här siffran säger hur tung ett batteri måste vara för att uppnå ett visst sortiment. För blybatteri är det 20-30 w / kg, för NiCad är 35-40 W / kg, NiMH är 50-60 W / kg, Li-ion är ~ 110 W / kg och Li-Polymer är upp till 160 whrs / kg. Att känna till dessa värden gör det enkelt genom att känna till vikten av ett paket utan att behöva leta upp data från tillverkaren.
C Rate
En term du ofta kommer över är ”C” -betyg på ett batteripaket. Detta är ett sätt att normalisera prestandaegenskaperna så att batterier med olika kapacitet jämförs på samma villkor. Antag att du har ett 8-timmarspaket. Då skulle 1C vara 8 ampere, 2C skulle vara 16 ampere, 0,25C skulle vara 2 ampere etc. En högre ”C” -utflöde är mer krävande på cellerna och kräver ofta speciella hög kapacitet batterier.
Antag exempelvis att du ser ett 24V 4Ah NiMH-batteri på ebay, som är klassat för 1C kontinuerligt och 2C max för korta tider. Du kanske vill få två av dessa för att göra ett 48V 4Ah batteri för din ebike. Du beräknar att intervallet kommer att vara mer än tillräckligt för din korta pendling till jobbet och tillbaka. Problemet är att 1C är bara 4 ampere, medan din ebike troligen kommer att dra 10-20 ampere. Om dessa celler utsätts för sådana utsläppshastigheter, kommer spänningen att sjunka avsevärt, vilket leder till långsammare prestanda och livslängden för packningarna kommer att reduceras kraftigt.
De mest billiga NiMH-förpackningarna är inte riktigt designade för utsläpp som är större än 1C. Det innebär att om din ebike drar 15 ampere i genomsnitt, vill du ha ett paket som har en kapacitet i storleksordningen 15 amp-timmar mer.