Batterier för elektriska skotrar
Batteriet är din elsparkcykels "bränsletank". Det lagrar den energi som förbrukas av likströmsmotorn, lamporna, kontrollenheten och andra tillbehör.

De flesta elsparkcyklar har någon typ av litiumjonbaserat batteripaket på grund av deras utmärkta energitäthet och långa livslängd. Många elsparkcyklar för barn och andra billiga modeller innehåller blybatterier. I en sparkcykel är batteripaketet tillverkat av individuella celler och elektronik som kallas batterihanteringssystem, vilket säkerställer att det fungerar säkert.
Större batteripaket har mer kapacitet, mätt i wattimmar, och gör att en elsparkcykel kan färdas längre. De ökar dock också sparkcykelns storlek och vikt – vilket gör den mindre portabel. Dessutom är batterier en av de dyraste komponenterna i sparkcykeln och den totala kostnaden ökar i enlighet därmed.

Typer av batterier
Batteripaket för elscooter är tillverkade av många individuella battericeller. Mer specifikt är de tillverkade av 18650-celler, en storleksklassificering för litiumjonbatterier (Li-jon) med cylindriska dimensioner på 18 mm x 65 mm.

Varje 18650-cell i ett batteripaket är ganska föga imponerande – den genererar en elektrisk potential på ~3,6 volt (nominellt) och har en kapacitet på cirka 2,6 amperetimmar (2,6 Ah·h) eller cirka 9,4 wattimmar (9,4 Wh).

Battericeller drivs från 3,0 volt (0 % laddning) upp till 4,2 volt (100 % laddning).

Litiumjon
Litiumjonbatterier har utmärkt energitäthet, det vill säga mängden energi som lagras i förhållande till deras fysiska vikt. De har också utmärkt livslängd, vilket innebär att de kan urladdas och laddas om eller "cyklas" många gånger och ändå bibehålla sin lagringskapacitet.

Litiumjon syftar faktiskt på många batterikemier som involverar litiumjon. Här är en kort lista nedan:

Litiummanganoxid (LiMn2O4); även känd som IMR, LMO, Li-mangan
Litiummangan-nickel (LiNiMnCoO2); även känd som INR, NMC
Litiumnickelkoboltaluminiumoxid (LiNiCoAlO2); även känd som NCA, Li-aluminium
Litiumnickelkoboltoxid (LiCoO2); även känd som NCO
Litiumkoboltoxid (LiCoO2); även känd som ICR, LCO, Li-kobolt
Litiumjärnfosfat (LiFePO4); även känd som IFR, LFP, Li-fosfat
Var och en av dessa batterikemier representerar en avvägning mellan säkerhet, livslängd, kapacitet och strömutgång.

Litiummangan (INR, NMC)
Lyckligtvis använder många högkvalitativa elsparkcyklar INR-batterikemin – en av de säkraste kemierna. Detta batteri ger hög kapacitet och utström. Närvaron av mangan sänker batteriets inre resistans, vilket möjliggör hög utström samtidigt som låga temperaturer bibehålls. Följaktligen minskar detta risken för termisk rusning och brand.

Några elsparkcyklar med INR-kemi inkluderar WePed GT 50e och Dualtron-modeller.

Blysyra
Blysyra är en mycket gammal batterikemisk substans som vanligtvis finns i bilar och vissa större elfordon, som golfbilar. De finns också i vissa elsparkcyklar; framför allt billiga barnsparkcyklar från företag som Razor.

Blybatterier har fördelen att vara billiga, men lider av att ha mycket låg energitäthet, vilket innebär att de väger mycket jämfört med den mängd energi de lagrar. Som jämförelse har litiumjonbatterier ungefär 10 gånger högre energitäthet än blybatterier.

Batteripaket
För att bygga ett batteripaket med hundratals eller tusentals wattimmars kapacitet monteras många individuella 18650 litiumjonceller ihop till en tegelstensliknande struktur. Det tegelstensliknande batteripaketet övervakas och regleras av en elektronisk krets som kallas ett batterihanteringssystem (BMS), som styr flödet av elektricitet in i och ut ur batteriet.
Enskilda celler i batteripaketet är seriekopplade (ände mot ände) vilket summerar deras spänning. Det är så det är möjligt att ha skotrar med 36 V, 48 V, 52 V, 60 V eller ännu större batteripaket.

Dessa individuella trådar (många batterier i serie) kopplas sedan parallellt för att öka utströmmen.

Genom att justera antalet celler i serie och parallellt kan tillverkare av elsparkcyklar öka utspänningen eller maximal ström och amperetimkapacitet.

Att ändra batterikonfigurationen ökar inte den totala lagrade energin, men det gör att batteriet effektivt kan erbjuda längre räckvidd och lägre spänning och vice versa.

Spänning och % återstående
Varje cell i ett batteripaket drivs vanligtvis från 3,0 volt (0 % laddning) hela vägen upp till 4,2 volt (100 % laddning).

Det betyder att ett 36 V-batteripaket (med 10 batterier i serie) drivs från 30 V (0 % laddning) upp till 42 volt (100 % laddning). Du kan se hur % återstående motsvarar batterispänningen (vissa skotrar visar detta direkt) för varje batterityp i vår batterispänningstabell.

Spänningssänkning
Varje batteri kommer att drabbas av ett fenomen som kallas spänningssänkning.

Spänningssänkning orsakas av flera effekter, inklusive litiumjonkemi, temperatur och elektrisk resistans. Det resulterar alltid i ett icke-linjärt beteende hos batterispänningen.

Så snart batteriet belastas sjunker spänningen omedelbart. Denna effekt kan leda till en felaktig uppskattning av batterikapaciteten. Om du direkt läste av batterispänningen skulle du tro att du omedelbart hade förlorat 10 % av din kapacitet eller mer.

När lasten tas bort återgår batterispänningen till sin faktiska nivå.

Spänningsfall uppstår också under långvarig urladdning av batteriet (t.ex. under en lång cykeltur). Litiumkemin i batteriet tar lite tid att komma ikapp urladdningshastigheten. Detta kan resultera i att batterispänningen sjunker ännu snabbare under slutet av en lång cykeltur.

Om batteriet får vila återgår det till sin sanna och exakta spänningsnivå.

Kapacitetsklassificeringar
Elscooterbatteriets batterikapacitet anges i wattimmar (förkortat Wh), ett mått på energi. Denna enhet är ganska lätt att förstå. Till exempel lagrar ett batteri med en kapacitet på 1 Wh tillräckligt med energi för att leverera en watt ström i en timme.

Mer energikapacitet innebär högre batterikapacitet i wattimmar, vilket leder till längre räckvidd för elsparkcyklar för en given motorstorlek. En genomsnittlig sparkcykel har en kapacitet på cirka 250 Wh och kan köras cirka 16 kilometer med en genomsnittlig hastighet på 24 kilometer i timmen. Extremprestandasparkcyklar kan ha en kapacitet på upp till tusentals wattimmar och räckvidder på upp till 96 kilometer.

Batterimärken
Enskilda litiumjonceller i ett batteripaket till elsparkcyklar tillverkas av ett fåtal olika internationellt kända företag. De högkvalitativa cellerna tillverkas av LG, Samsung, Panasonic och Sanyo. Dessa typer av celler finns oftast bara i batteripaket till mer avancerade skotrar.

De flesta budget- och pendlingselsparkcyklar har batteripaket tillverkade av generiska kinesiskt tillverkade celler, vilkas kvalitet varierar kraftigt.

Skillnaden mellan skotrar med märkesceller och generiska kinesiska är en större garanti för kvalitetskontroll med etablerade märken. Om det inte ligger inom din budget, se då till att du köper en skoter från en välrenommerad tillverkare som använder kvalitetsdelar och har goda kvalitetskontrollåtgärder (QC) på plats.

Några exempel på företag som sannolikt har bra kvalitetskontroll är Xiaomi och Segway.

Batterihanteringssystem
Även om litiumjon 18650-celler har fantastiska fördelar, är de mindre förlåtande än andra batteritekniker och kan explodera om de används felaktigt. Det är av denna anledning att de nästan alltid monteras i batteripaket som har ett batterihanteringssystem.

Batterihanteringssystemet (BMS) är en elektronisk komponent som övervakar batteripaketet och styr laddning och urladdning. Litiumjonbatterier är konstruerade för att fungera mellan cirka 2,5 och 4,0 V. Överladdning eller fullständig urladdning kan förkorta batteriets livslängd eller utlösa farliga termiska rusningsförhållanden. BMS ska förhindra överladdning. Många BMS-system stänger också av strömmen innan batteriet är helt urladdat för att förlänga livslängden. Trots detta förbrukar många förare fortfarande sina batterier genom att aldrig ladda ur dem helt och använder även speciella laddare för att finjustera laddningshastighet och mängd.

Mer sofistikerade batterihanteringssystem övervakar också temperaturen i paketet och utlöser en avstängning om överhettning inträffar.

Spjällåda
Om du undersöker batteriladdning kommer du sannolikt att stöta på C-hastighet. C-hastigheten beskriver hur snabbt batteriet laddas eller urladdas fullt. Till exempel betyder en C-hastighet på 1C att batteriet laddas på en timme, 2C skulle innebära fulladdat på 0,5 timmar och 0,5C skulle innebära fulladdat på två timmar. Om du laddar ett 100 A·h-batteri fullt med 100 A ström, skulle det ta en timme och C-hastigheten skulle vara 1C.

Batteritid
Ett typiskt litiumjonbatteri klarar 300 till 500 laddnings-/urladdningscykler innan det minskar i kapacitet. För en genomsnittlig elscooter är det 4800 till 16 000 kilometer! Tänk på att "minska i kapacitet" inte betyder "förlora all kapacitet", utan en märkbar minskning på 10 till 20 % som fortsätter att förvärras.

Moderna batterihanteringssystem hjälper till att förlänga batteriets livslängd och du behöver inte oroa dig för mycket för att det ska vara förbrukat.

Men om du vill förlänga batteriets livslängd så mycket som möjligt finns det några saker du kan göra för att överstiga 500 cykler. Dessa inkluderar:

Förvara inte din scooter fulladdad eller med laddaren inkopplad under längre perioder.
Förvara inte elsparkcykeln helt urladdad. Litiumjonbatterier försämras när de sjunker under 2,5 V. De flesta tillverkare rekommenderar att man förvarar skotrar med 50 % laddning och fyller på dem till denna nivå regelbundet vid mycket långvarig förvaring.
Använd inte scooterbatteriet i temperaturer under 0°C eller över 48°C.
Ladda din scooter med en lägre C-hastighet, vilket innebär att batteriet laddas med en lägre hastighet i förhållande till dess maximala kapacitet för att bevara/förbättra batteriets livslängd. Laddning med en C-hastighet under 1 är optimalt. Vissa av de mer avancerade eller snabba laddarna låter dig kontrollera detta.
Läs mer om hur man laddar en elscooter.

Sammanfattning

Den viktigaste slutsatsen här är att man inte missbrukar batteriet, det kommer att hålla hela scooterns livslängd. Vi hör från alla möjliga människor om sina trasiga elsparkcyklar och det är sällan ett batteriproblem!