Bateries per patinets elèctrics
La bateria és el "dipòsit de combustible" del vostre scooter elèctric.Emmagatzema l'energia que consumeix el motor de corrent continu, les llums, el controlador i altres accessoris.

La majoria de patinets elèctrics tindran algun tipus de bateria basada en ions de liti a causa de la seva excel·lent densitat d'energia i longevitat.Molts patinets elèctrics per a nens i altres models econòmics contenen bateries de plom-àcid.En un scooter, el paquet de bateries està fet de cèl·lules individuals i electrònica anomenat sistema de gestió de bateries que la manté funcionant de manera segura.
Els paquets de bateries més grans tenen més capacitat, mesurada en watts-hora, i permetran que un patinet elèctric viatgi més lluny.Tanmateix, també augmenten la mida i el pes del scooter, fent-lo menys portàtil.A més, les bateries són un dels components més cars del scooter i el cost global augmenta en conseqüència.

Tipus de bateries
Els paquets de bateries per a patinets electrònics estan fets de moltes cel·les de bateries individuals.Més concretament, estan fets de 18650 cèl·lules, una classificació de mida per a bateries d'ions de liti (Li-Ion) amb dimensions cilíndriques de 18 mm x 65 mm.

Cada cel·la 18650 d'un paquet de bateries és bastant impressionant: genera un potencial elèctric de ~ 3,6 volts (nominal) i té una capacitat d'uns 2,6 amperes-hora (2,6 A·h) o uns 9,4 watts-hora (9,4 Wh).

Les cèl·lules de la bateria funcionen des de 3,0 volts (càrrega del 0%) fins a 4,2 volts (càrrega del 100%).

Ió de liti
Les bateries d'ió de liti tenen una densitat d'energia excel·lent, la quantitat d'energia emmagatzemada segons el seu pes físic.També tenen una longevitat excel·lent, el que significa que es poden descarregar i recarregar o "ciclar" moltes vegades i encara mantenen la seva capacitat d'emmagatzematge.

Li-ion en realitat es refereix a moltes químiques de bateries que impliquen l'ió de liti.Aquí teniu una breu llista a continuació:

Òxid de manganès de liti (LiMn2O4);alias: IMR, LMO, Li-manganès
níquel liti manganès (LiNiMnCoO2);també conegut com INR, NMC
Òxid d'alumini de liti níquel cobalt (LiNiCoAlO2);també conegut com NCA, Li-alumini
Òxid de liti níquel cobalt (LiCoO2);també conegut com NCO
Òxid de cobalt de liti (LiCoO2);també conegut com ICR, LCO, Li-cobalt
Fosfat de ferro de liti (LiFePO4);també conegut com IFR, LFP, Li-fosfat
Cadascuna d'aquestes químiques de bateries representa un compromís entre seguretat, longevitat, capacitat i sortida actual.

Manganès de liti (INR, NMC)
Afortunadament, molts patinets elèctrics de qualitat utilitzen la química de la bateria INR, una de les químiques més segures.Aquesta bateria ofereix una gran capacitat i corrent de sortida.La presència de manganès redueix la resistència interna de la bateria, permetent una gran sortida de corrent mantenint temperatures baixes.En conseqüència, això redueix les possibilitats de fuga tèrmica i d'incendi.

Alguns patinets elèctrics amb química INR inclouen els models WePed GT 50e i Dualtron.

Àcid de plom
El plom-àcid és una química de bateries molt antiga que es troba habitualment als cotxes i alguns vehicles elèctrics més grans, com els carros de golf.També es troben en alguns patinets elèctrics;sobretot, els scooters infantils econòmics d'empreses com Razor.

Les bateries de plom-àcid tenen l'avantatge de ser econòmiques, però pateixen de tenir una densitat d'energia molt pobra, és a dir, que pesen molt en comparació amb la quantitat d'energia que emmagatzemen.En comparació, les bateries d'ió de liti tenen aproximadament 10 vegades la densitat d'energia en comparació amb les bateries de plom-àcid.

Paquets de bateries
Per construir un paquet de bateries amb centenars o milers de watts-hora de capacitat, moltes cèl·lules d'ions de liti 18650 individuals s'ajunten en una estructura semblant a un maó.La bateria semblant a un maó està controlada i regulada per un circuit electrònic anomenat sistema de gestió de bateries (BMS), que controla el flux d'electricitat dins i fora de la bateria.
Les cèl·lules individuals del paquet de bateries estan connectades en sèrie (extrem a extrem) que suma la seva tensió.Així és com és possible tenir patinets amb bateries de 36 V, 48 V, 52 V, 60 V o fins i tot més grans.

Aquests fils individuals (moltes bateries en sèrie) es connecten en paral·lel per augmentar el corrent de sortida.

Ajustant el nombre de cèl·lules en sèrie i en paral·lel, els fabricants de patinets elèctrics poden augmentar la tensió de sortida o la capacitat màxima de corrent i amperatge hora.

Canviar la configuració de la bateria no augmentarà l'energia total emmagatzemada, però efectivament permet que una bateria ofereixi més abast i una tensió més baixa i viceversa.

Tensió i % restant
Cada cel·la d'un paquet de bateries funciona generalment des de 3,0 volts (0% de càrrega) fins a 4,2 volts (100% de càrrega).

Això significa que un paquet de bateries de 36 V (amb 10 bateries en sèrie) funciona des de 30 V (càrrega del 0%) fins a 42 volts (càrrega del 100%).Podeu veure com el % restant es correspon amb la tensió de la bateria (alguns scooters ho mostren directament) per a cada tipus de bateria al nostre gràfic de voltatge de la bateria.

Caiguda de tensió
Cada bateria patirà un fenomen anomenat caiguda de tensió.

La baixada de tensió és causada per diversos efectes, com ara la química dels ions de liti, la temperatura i la resistència elèctrica.Sempre provoca un comportament no lineal de la tensió de la bateria.

Tan bon punt s'aplica una càrrega a la bateria, la tensió caurà instantàniament.Aquest efecte pot provocar una estimació incorrecta de la capacitat de la bateria.Si estiguessis llegint directament el voltatge de la bateria, pensaries que has perdut a l'instant el 10% de la teva capacitat o més.

Un cop retirada la càrrega, la tensió de la bateria tornarà al seu nivell real.

La baixada de tensió també es produeix durant una descàrrega llarga de la bateria (com ara durant un viatge llarg).La química del liti de la bateria triga un temps a posar-se al dia amb la velocitat de descàrrega.Això pot provocar que la tensió de la bateria caigui encara més ràpidament durant el final del viatge llarg.

Si es deixa reposar la bateria, tornarà al seu nivell de tensió real i precís.

Valoracions de capacitat
La capacitat de la bateria de l'e-scooter està valorada en unitats de watt-hora (abreujat Wh), una mesura d'energia.Aquesta unitat és bastant fàcil d'entendre.Per exemple, una bateria amb una qualificació d'1 Wh emmagatzema suficient energia per subministrar un watt de potència durant una hora.

Més capacitat d'energia significa una bateria més gran en watts hores, cosa que es tradueix en un abast més llarg de patinets elèctrics, per a una mida de motor determinada.Un patinet mitjà tindrà una capacitat d'uns 250 Wh i podrà recórrer unes 10 milles a una mitjana de 15 milles per hora.Els patinets de rendiment extrem poden tenir una capacitat que arriba als milers de watts-hora i una autonomia de fins a 60 milles.

Marques de bateries
Les cèl·lules d'ió de liti individuals d'un paquet de bateries d'un scooter elèctric estan fabricades per un grapat d'empreses diferents conegudes internacionalment.LG, Samsung, Panasonic i Sanyo fabriquen les cèl·lules de la més alta qualitat.Aquests tipus de cèl·lules solen trobar-se només a les bateries dels scooters de gamma alta.

La majoria dels patinets elèctrics econòmics i de viatges tenen bateries fetes de cèl·lules genèriques de fabricació xinesa, que varien molt en qualitat.

La diferència entre els patinets amb cèl·lules de marca i els genèrics xinesos és una major garantia de control de qualitat amb marques consolidades.Si això no està dins del vostre pressupost, assegureu-vos que esteu comprant un scooter d'un fabricant de bona reputació que utilitzi peces de qualitat i que tingui bones mesures de control de qualitat (QC).

Alguns exemples d'empreses que probablement tinguin un bon control de qualitat són Xiaomi i Segway.

Sistema de gestió de bateries
Tot i que les cèl·lules Li-ion 18650 tenen avantatges sorprenents, són menys tolerants que altres tecnologies de bateries i poden explotar si s'utilitzen de manera inadequada.És per aquest motiu que gairebé sempre s'agrupen en paquets de bateries que tenen un sistema de gestió de bateries.

El sistema de gestió de la bateria (BMS) és un component electrònic que supervisa la bateria i controla la càrrega i la descàrrega.Les bateries d'ió de liti estan dissenyades per funcionar entre uns 2,5 i 4,0 V. La sobrecàrrega o la descàrrega total pot escurçar la vida de la bateria o provocar condicions tèrmiques perilloses.El BMS hauria d'evitar la sobrecàrrega.Molts BMS també tallen l'energia abans que la bateria es descarregui completament per allargar la vida útil.Malgrat això, molts motoristes encara fan servir les bateries sense descarregar-les mai completament i també utilitzen carregadors especials per controlar finament la velocitat i la quantitat de càrrega.

Els sistemes de gestió de la bateria més sofisticats també controlaran la temperatura del paquet i activaran un tall si es produeix un sobreescalfament.

Taxa C
Si esteu investigant sobre la càrrega de la bateria, és probable que trobeu una taxa C.La taxa C descriu la rapidesa amb què s'està carregant o descarregant completament la bateria.Per exemple, una taxa C d'1C significa que la bateria es carrega en una hora, 2C significaria que es carrega completament en 0,5 hores i 0,5C significaria que es carrega completament en dues hores.Si carregueu completament una bateria de 100 A·h amb un corrent de 100 A, trigaria una hora i la taxa C seria d'1C.

Vida de la bateria
Una bateria d'ió de liti típica serà capaç de gestionar de 300 a 500 cicles de càrrega/descàrrega abans de disminuir la seva capacitat.Per a un patinet elèctric mitjà, això és de 3000 a 10 000 milles!Tingueu en compte que "disminuir la capacitat" no vol dir "perdre tota la capacitat", sinó que significa una caiguda notable del 10 al 20% que seguirà empitjorant.

Els sistemes moderns de gestió de la bateria ajuden a allargar la vida útil de la bateria i no us hauríeu de preocupar massa per tenir-ne un nen.

Tanmateix, si voleu allargar la durada de la bateria tant com sigui possible, hi ha algunes coses que podeu fer per superar els 500 cicles.Això inclou:

No guardeu el vostre scooter completament carregat o amb el carregador endollat ​​durant períodes prolongats.
No guardeu el patinet elèctric completament descarregat.Les bateries d'ió de liti es degraden quan baixen de 2,5 V. La majoria dels fabricants recomanen emmagatzemar els scooters amb un 50% de càrrega, i recarregar-los periòdicament fins a aquest nivell per a un emmagatzematge a llarg termini.
No utilitzeu la bateria del scooter a temperatures inferiors a 32 F° o superiors a 113 F°.
Carregueu el vostre scooter a una velocitat C més baixa, és a dir, carregueu la bateria a una velocitat més baixa en relació a la seva capacitat màxima per preservar/millorar la vida útil de la bateria.La càrrega a una velocitat C entre per sota d'1 és òptima.Alguns dels carregadors més elegants o d'alta velocitat us permeten controlar-ho.
Obteniu més informació sobre com carregar un patinet elèctric.

Resum

El principal avantatge aquí és no abusar de la bateria i durarà la vida útil del patinet.Hem sentit de tot tipus de persones sobre els seus patinets elèctrics trencats i rarament és un problema de bateria!