Guia completa per a la classificació de la bateria: una referència completa

L’article anterior ha esmentat moltes vegades la bateria d’ions de liti.Crec que ja enteneu el seu concepte bàsic.(AirTicle relacionat:La guia definitiva de les bateries) Però moltes persones sovint confonen molts conceptes, com ara bateries d’ions de liti, bateries de fosfat de ferro de liti, etc.Aquí es tracta de la classificació de la bateria d’ions de liti.Continua llegint a continuació.

Les bateries d’ions de liti es poden classificar en diverses categories en funció de la seva construcció i composició.A continuació, es mostren algunes classificacions comunes de bateries d’ions de liti:

1. Bateries de cobalt de liti (LiCoo2): Aquests són un dels tipus més utilitzats de bateries d’ions de liti, que es troben habitualment en electrònica de consum com telèfons intel·ligents i ordinadors portàtils.

Components principals: un càtode (elèctrode positiu) fet d’òxid de cobalt de liti, un ànode (elèctrode negatiu) normalment fet de grafit i un separador que permet el flux d’ions de liti entre els elèctrodes mentre impedeix el contacte directe.
•Densitat energètica: aproximadament 150-200 wh/kg
•Vida en cicle: al voltant de 300-500 cicles
•Taxa de descàrrega pròpia: aproximadament un 5-8% al mes

2. Bateries de fosfat de ferro de liti (LIFEPO4): Aquestes bateries són conegudes pel seu excel·lent rendiment de seguretat i la seva llarga vida en cicle.Sovint s’utilitzen en vehicles elèctrics (EV) i sistemes d’emmagatzematge d’energia.

Components principals: les bateries de LifePo4 consisteixen en un càtode (elèctrode positiu) fet de fosfat de ferro de liti, un ànode (elèctrode negatiu) normalment de carboni i un separador que permet el flux d’ions de liti tot impedint el contacte directe entre els elèctrodes.
•Densitat energètica: al voltant de 130-160 WH/kg
•Vida del cicle: normalment 2000-5000 cicles
•Taxa de descàrrega pròpia: aproximadament un 1-3% al mes

3. Bateries de cobalt de níquel de liti (Linimncoo2 o NMC): Les bateries NMC ofereixen un equilibri entre la densitat d’energia, la capacitat de potència i la seguretat.S’utilitzen habitualment en vehicles elèctrics i dispositius electrònics portàtils.

Components principals: La composició de les bateries de NMC pot variar, però la formulació més comuna és una proporció de níquel, manganès i cobalt al càtode, com NMC 111 (parts iguals de níquel, manganès i cobalt) o NMC 532 (5 parts (5 partsNíquel, 3 parts de manganès i 2 parts cobalt).La relació exacta afecta les característiques de rendiment de la bateria, incloses la densitat d’energia, la densitat de potència i la vida del cicle.
•Densitat energètica: aproximadament 200-250 wh/kg
•Vida del cicle: normalment 500-1000 cicles
•Taxa de descàrrega pròpia: al voltant del 3-5% al mes

4. Bateries d’alumini de cobalt de níquel de liti (Linicoalo2 o NCA): Les bateries NCA són conegudes per la seva alta densitat energètica i s’utilitzen en vehicles elèctrics, com ara alguns models produïts per Tesla.

Components principals: La composició de les bateries NCA consisteix normalment en una alta concentració de níquel, una quantitat moderada de cobalt i una petita quantitat d’alumini al material del càtode.Aquesta formulació permet una alta densitat energètica i un bon rendiment global.

•Densitat energètica: al voltant de 200-260 WH/kg
•Vida del cicle: aproximadament 500-1000 cicles
•Taxa de descàrrega pròpia: aproximadament del 2-3% al mes

5. Titanat de liti (Li4ti5o12) bateries: Aquestes bateries tenen una elevada capacitat de velocitat i una llarga vida en cicle, cosa que les fa adequades per a aplicacions que requereixen càrrega ràpida i una elevada potència, com ara autobusos elèctrics i emmagatzematge d’energia de la xarxa.

Components principals: El material del càtode de les bateries Li4ti5O12 està composta per òxid de titani de liti, que té una estructura de cristall espinel.Aquesta estructura permet la inserció i l'extracció d'ions de liti amb una tensió mínima, permetent a la bateria aconseguir una vida cicle llarga.
•Densitat energètica: normalment 80-120 wh/kg
•Vida en bicicleta: al voltant de 10.000 cicles o més
•Taxa de descàrrega pròpia: aproximadament un 1-2% al mes

6. Bateries de sofre de liti (Li-S): Les bateries Li-S tenen el potencial d’oferir una alta densitat d’energia, però encara estan en desenvolupament i no són àmpliament comercialitzades.

Components principals: El càtode de les bateries Li-S es compon normalment de compostos elementals de sofre o sofre, mentre que l’ànode pot ser de metall de liti o un material d’hoste d’ions de liti.Durant la descàrrega, els ions de liti llancen entre l’ànode i el càtode a través de l’electròlit, i el sofre experimenta una sèrie de reaccions químiques per formar compostos de sulfur de liti.El procés invers es produeix durant la càrrega.
•Densitat energètica: actualment en desenvolupament, però potencialment més de 300 WH/kg
•Vida en cicle: encara millorant, normalment al voltant de 200-500 cicles
•Velocitat d’auto-descàrrega: varia segons el disseny i la química específics

7. Bateries d'ions de liti en estat sòlid: Aquestes bateries utilitzen un electròlit sòlid en lloc d’un electròlit líquid o de gel, oferint possibles avantatges en termes de seguretat, densitat d’energia i vida ciclista.Tot i això, encara es troben en la fase de recerca i desenvolupament.

Components principals: en les bateries d’ions de liti d’estat sòlid, tant el càtode com l’ànode estan normalment de materials que contenen liti, similars a les bateries tradicionals d’ions de liti.Tanmateix, la diferència clau rau en l’electròlit, que és un material sòlid que facilita el transport d’ions de liti entre els elèctrodes.
•Densitat energètica: actualment en desenvolupament, però potencialment superior a 500 WH/kg
•Vida ciclista: encara investigada, però s’espera que sigui significativament superior a les bateries convencionals d’ions de liti
•Taxa d’auto-descàrrega: s’espera que sigui inferior a les bateries convencionals d’ions de liti, però encara no hi ha dades específiques.

Aquests són només alguns dels tipus comuns i hi ha altres tipus especialitzats de bateries d’ions de liti en desenvolupament.

L'article anterior ha esmentat el concepte de bateries de fosfat de ferro de liti, que és membre de la família de bateries d'ions de liti.Però, a causa de les seves propietats especials, he de parlar -ne amb més detall per separat.

Les bateries de fosfat de ferro de liti tenen les següents característiques úniques en comparació amb les bateries tradicionals d’ions de liti: seguretat elevada, vida de cicle llarg, menor risc de fugida tèrmica i un rang de temperatura de funcionament més ampli.Les bateries de fosfat de ferro de liti utilitzen ions de liti entre els elèctrodes positius i negatius com a material del càtode, que té propietats químiques més estables i poden proporcionar una seguretat més alta i una vida més llarga del cicle.A més, les bateries de fosfat de ferro de liti tenen un menor risc de despreniment tèrmic en comparació amb les bateries convencionals d’ions de liti en condicions extremes com ara alta temperatura o sobrecàrrega.Això fa que les bateries de fosfat de ferro de liti siguin més avantatjoses en algunes aplicacions que requereixen una seguretat més elevada i que puguin funcionar correctament en un rang de temperatura més ampli.

A continuació, es mostren paràmetres comuns per a les bateries de fosfat de ferro de liti:

Rang de temperatura: Les bateries de fosfat de ferro de liti solen funcionar sobre un ampli rang de temperatures, normalment de -20 graus centígrads a 60 graus centígrads.

Taxa de descàrrega pròpia: La taxa d’auto-descàrrega és la velocitat amb què una bateria perd energia per si mateixa quan no s’utilitza.La taxa d’auto-descàrrega de la bateria LIFEPO4 és del 1-3% al mes.

Eficiència del cicle: L’eficiència del cicle es refereix al percentatge d’energia perduda durant el cicle de càrrega/descàrrega de la bateria.Les bateries de fosfat de ferro de liti solen tenir una alta eficiència en cicle i són capaces de convertir l’energia elèctrica en energia química i alliberar-la amb alta eficiència.

Mida de la bateria: Les bateries de fosfat de ferro de liti estan disponibles al MAR ket en diferents mides i formes, com ara 18650, 26650, etc.

Forma de la bateria: Prismàtic o cilíndric.

Tensió nominal: La tensió nominal d’una sola bateria de fosfat de ferro de liti és de 3,2 volts (v).

Tensió de tall: La tensió de tall d'una sola bateria de fosfat de ferro de liti és generalment de 2,5 volts

Capacitat: La capacitat de les cèl·lules LIFEPO4 cilíndriques típicament oscil·la entre 1000 mAh a 3000 mAh o superior.Les cèl·lules quadrades de LIFEPO4 tenen una capacitat més àmplia de 7AH a 400AH o superior.

Taxa de recàrrega: La taxa de càrrega sol expressar -se com a valor C, que és un múltiple de la capacitat de la bateria.Per exemple, una taxa de càrrega d’1C significa que la bateria es carrega al mateix corrent que la seva capacitat.Una bateria LifePo4 típica pot suportar les taxes de càrrega fins a 1C a 2C o fins i tot més altes.

Percentatge de càrregues: La taxa de descàrrega, també expressada com a valor C, representa la relació del corrent de descàrrega contínua de la bateria a la seva capacitat.Les bateries de fosfat de ferro de liti solen tenir una elevada capacitat de descàrrega i poden suportar taxes de descàrrega de fins a 3 ºC o superiors.

Vida (vida ciclista): Les bateries de fosfat de ferro de liti solen tenir una vida llarga, poden suportar 2000-5000 cicles de càrrega i descàrrega.

Densitat energètica: La densitat energètica de les bateries de fosfat de ferro de liti sol estar entre 130 i 160 watts per quilogram (WH/kg).

La bateria de plom-àcid s'ha esmentat abans, però encara teniu dubtes?

Quina diferència hi ha entre les bateries AMG i de plom-àcid?
Què és una bateria de gel?
...

No us preocupeu, aquí us donarà un tipus clar de les seves diferències i similituds.

Les bateries de plom-àcid es poden classificar en els següents tipus:

Bateries d'àcid de plom inundades: Aquests són el tipus més comú de bateries de plom-àcid.Tenen un electròlit líquid, normalment una barreja d’aigua i àcid sulfúric, que és lliure de moure’s dins de la carcassa de la bateria.

A continuació, es mostren algunes característiques i característiques clau de les bateries d'àcid de plom inundades:

•Electròlit líquid: les bateries inundades contenen una solució d’electròlits líquids, normalment una barreja d’aigua i àcid sulfúric.L’electròlit líquid és lliure de moure’s dins de la carcassa de la bateria.

•Cèl·lules extraïbles: les bateries inundades tenen taps cel·lulars extraïbles que permeten la inspecció i el manteniment del nivell d’electròlits i la gravetat específica.La gravetat específica és una mesura de la concentració d’àcid sulfúric a l’electròlit i indica l’estat de càrrega de la bateria.

•Topping d’aigua: les bateries inundades requereixen un manteniment periòdic, inclosa l’addició d’aigua destil·lada per mantenir el nivell d’electròlits adequat.L’aigua s’evapora durant el procés de càrrega i la superació amb aigua destil·lada ajuda a evitar que les plaques s’exposin a l’aire, cosa que podria provocar sulfació.

•Sistema de ventilació: a causa de la producció de gasos durant la càrrega, les bateries inundades tenen un sistema de ventilació per alliberar l'excés de gas i evitar la acumulació de pressió dins de la bateria.Aquest sistema de ventilació requereix una ventilació adequada a l’àrea d’instal·lació de la bateria.

•Capacitat de descàrrega profunda: les bateries inundades estan dissenyades per manejar abocaments profunds, cosa que les fa adequades per a aplicacions on s’esperen càrregues pesades ocasionals o descàrregues de llarga durada.

•Econòmic: les bateries d'àcid de plom inundades són generalment menys costoses en comparació amb altres tecnologies de la bateria, cosa que les converteix en una elecció rendible per a diverses aplicacions.

Les bateries d'àcid de plom inundades s'utilitzen habitualment en aplicacions d'automoció, sistemes d'energia renovable fora de xarxa, sistemes de còpia de seguretat i en aplicacions pesades on la durabilitat i la fiabilitat són crítics.

Bateries de plom-àcid (SLA) segellades: També conegudes com a bateries de plom-àcid (VRLA) regulades per vàlvules, aquestes bateries estan dissenyades per no manteniment i estan segellades per evitar fuites d’electròlits.Es classifiquen més en dos subtipus:

a.Bateries de vidre absorbent (AGM): Aquestes bateries utilitzen una estora de fibra de vidre xopada en electròlit per absorbir i mantenir l'electròlit dins de la bateria.L’estora també actua com a separador entre les plaques.

A continuació, es mostren alguns punts clau sobre les bateries AGM:

•Construcció: les bateries AGM consisteixen en plaques de plom i un electròlit absorbit dins d’un separador de matons de vidre.L’electròlit s’immobilitza a la estora de vidre, cosa que el fa que no es pugui fer i sense manteniment.

•Funcionament: les bateries AGM funcionen mitjançant una reacció química entre les plaques de plom i l'electròlit per produir electricitat.El separador de matons de vidre absorbit ajuda a retenir l’electròlit i proporciona una gran superfície per a reaccions químiques, donant lloc a una alta densitat de potència i capacitats de recàrrega ràpida.

•Segellat i regulat per vàlvules: les bateries AGM estan segellades, cosa que significa que no requereixen reposició d’aigua ni d’electròlits com les bateries tradicionals d’àcid de plom inundats.També estan regulats per vàlvules, és a dir, que tenen una vàlvula d’alleujament de pressió per evitar l’excés de gas i mantenir la pressió interna.

•Capacitat de cicle profund: les bateries AGM són conegudes per la seva capacitat de cicle profund, cosa que significa que poden descarregar una part important de la seva capacitat sense ser malmès.S’utilitzen habitualment en aplicacions que requereixen descàrregues i recàrregues profundes freqüents, com ara sistemes d’energia renovable, vehicles elèctrics i aplicacions marines.

•Sense manteniment: les bateries AGM són pràcticament lliures de manteniment, ja que no requereixen addicions regulars d’aigua ni xecs d’electròlits.Tot i això, encara requereixen condicions de càrrega i emmagatzematge adequades per maximitzar la seva vida i el seu rendiment.

•Avantatges: les bateries AGM ofereixen diversos avantatges respecte a altres tipus de bateries.Tenen una taxa d’auto-descàrrega baixa, són més resistents a la vibració i el xoc i es poden muntar en diverses orientacions.També tenen una taxa de recàrrega més ràpida i poden proporcionar una producció de corrent elevada quan sigui necessari.

•Aplicacions: Les bateries AGM s’utilitzen en una àmplia gamma d’aplicacions, inclosos sistemes d’energia de còpia de seguretat, fonts d’alimentació ininterruptibles (SAI), sistemes d’alarma, equips mèdics, vehicles recreatius (RVs), sistemes solars fora de xarxa i molt més.

b.Bateries de gel: Les bateries de gel utilitzen un agent espessidor, normalment sílice, per immobilitzar l'electròlit.Això crea una consistència similar al gel, que redueix el risc de fuites d’electròlits i permet diferents orientacions de la bateria.

Aquí teniu una visió general de les bateries de gel:

•Electròlit de gel: les bateries de gel utilitzen un electròlit engrossit en forma de gel.L’electròlit consisteix en una solució d’àcid sulfúric barrejada amb sílice per crear una substància similar al gel.Aquest electròlit de gel immobilitza l’àcid i impedeix que flueixi lliurement.

•Construcció: les bateries de gel solen tenir plaques de plom, similars a altres bateries de plom-àcid, però amb un material separador únic que absorbeix i conserva l’electròlit de gel.L’electròlit de gel redueix el risc de fuites d’àcids, fent que les bateries siguin a prova d’abastament i sense manteniment.

•Capacitat de cicle profund: com les bateries AGM, les bateries de gel estan dissenyades per a aplicacions de cicle profund.Poden suportar repetits descàrregues i recàrregues profundes sense pèrdues importants de capacitat.Això els fa adequats per a aplicacions que requereixen ciclisme freqüent, com ara sistemes d’energia renovable, vehicles elèctrics i aplicacions marines.

•Segellades i regulades per vàlvules: les bateries de gel, com les bateries AGM, estan segellades i regulades per vàlvules.No requereixen un manteniment regular, com ara afegir aigua o comprovar els nivells d’electròlits.La vàlvula d’alleujament de pressió permet escapar de gas excessiu i ajuda a mantenir la pressió interna de la bateria.

•Sensibilitat de la temperatura: les bateries en gel tenen una menor sensibilitat als extrems de temperatura en comparació amb les bateries AGM.Funcionen bé tant en entorns d’alta com a baixa temperatura.L’electròlit de gel proporciona una estabilitat tèrmica millorada, cosa que els fa adequats per a aplicacions en climes extrems.

•Vibració i resistència al xoc: les bateries de gel són altament resistents a la vibració i el xoc a causa de l’electròlit de gel immobilitzat.Això els converteix en una elecció preferida per a les aplicacions on la bateria pot experimentar un moviment freqüent o estrès mecànic.

•Taxa de càrrega més lenta: una limitació de les bateries de gel és la seva taxa de càrrega relativament més lenta en comparació amb les bateries AGM.L’electròlit de gel inhibeix el moviment dels ions, donant lloc a un procés de càrrega més lent.És important utilitzar un carregador compatible dissenyat específicament per a les bateries de gel per evitar sobrecàrrega.

•Aplicacions: Les bateries de gel s’utilitzen habitualment en diverses aplicacions, inclosos sistemes d’energia renovable, sistemes solars fora de xarxa, carros de golf, cadires de rodes elèctriques, scooters i altres dispositius de mobilitat.També es prefereixen en aplicacions on la seguretat, la resistència a les vibracions i la capacitat de ciclisme profund són crucials.

Sumari
Tot i que les bateries de plom-àcid encara ocupen una quota elevada de mar ket a la sol·licitud mar ket a causa del seu preu baix.Però en els darrers anys, amb el despertar de la consciència de la gent sobre la protecció ambiental, cada cop més persones han començat a abandonar les bateries contaminants de l’àcid de plom i a substituir-les per les bateries d’ions de liti més respectuosos amb el medi ambient.

Les bateries de polímer de liti, també conegudes com a bateries Li-Po, són un tipus de bateria recarregable que s’utilitza habitualment en dispositius electrònics portàtils.Són una variació de les bateries d’ions de liti i comparteixen moltes similituds, però difereixen pel que fa a la seva construcció i electròlit.

A continuació, es mostren una informació principal sobre les bateries de polímer de liti (Li-Po):

Les bateries Li-Po utilitzen un electròlit de polímer en lloc d’un electròlit líquid que es troba a les bateries tradicionals d’ions de liti.Aquest electròlit de polímer sol ser una substància sòlida o similar al gel, cosa que permet una major flexibilitat en el factor de forma de la bateria.Aquesta flexibilitat fa que les bateries Li-Po siguin ideals per a dispositius amb restriccions espacials o formes irregulars, com ara telèfons intel·ligents, tauletes, drons i dispositius portables.

• Densitat d’energia: les bateries Li-Po solen tenir densitats d’energia que oscil·la entre les 150 i les 200 watts per quilogram (Wh/kg).Aquesta alta densitat d’energia permet una durada de bateria més llarga i dissenys més compactes en comparació amb altres tecnologies de bateries.

• Taxa de descàrrega: les bateries Li-Po són conegudes per les seves altes taxes de descàrrega, sovint superen els 20C (on C representa la capacitat de la bateria).Algunes bateries Li-Po d’alt rendiment poden fins i tot gestionar taxes de descàrrega de 50 ºC o superiors, permetent-los lliurar ràpidament quantitats d’energia ràpidament.

• Vida al cicle: les bateries Li-Po normalment poden suportar centenars de cicles de càrrega i descàrrega abans que la seva capacitat comenci a degradar-se significativament.Una bateria Li-Po ben cuidada pot conservar prop del 80% de la seva capacitat original després de 300-500 cicles.

• Taxa de descàrrega pròpia: les bateries Li-Po tenen una taxa de descàrrega pròpia relativament baixa.Poden retenir aproximadament el 5-10% de la seva càrrega al mes quan es guarden a temperatura ambient.Aquesta característica els fa adequats per a dispositius que puguin estar inactius durant períodes prolongats sense perdre gaire càrrega.

• Tensió: les bateries Li-Po solen tenir una tensió nominal de 3,7 volts per cel·la.Tanmateix, quan es carrega completament, la tensió pot arribar a uns 4,2 volts per cel·la.És important tenir en compte que les bateries Li-Po requereixen carregadors especialitzats dissenyats per gestionar la seva tensió i les seves característiques de càrrega.

• Consideracions de seguretat: les bateries de Li-Po són més sensibles a les temperatures sobrecarregades, sobreeixir i altes temperatures en comparació amb altres tipus de bateries.Si es maltracta, poden inflar -se, escalfar -se o fins i tot atrapar -se o explotar.És crucial seguir les directrius de seguretat, utilitzar carregadors adequats i evitar danys físics a la bateria.

Composició i principi de treball:
Les bateries d’hidrur de níquel-metall (NIMH) consisteixen en un elèctrode positiu (hidròxid de níquel), un elèctrode negatiu (hidrur de metall) i un electròlit.Durant la descàrrega, els ions d’hidrogen de l’elèctrode d’hidrur metàl·lics es combinen amb ions d’hidròxid de l’electròlit, creant aigua.Els electrons van alliberar el flux a través del circuit extern, generant energia elèctrica.

Voltatge:
Les bateries NIMH solen tenir una tensió nominal d’1,2 volts per cel·la.Es poden connectar múltiples cèl·lules en sèrie per augmentar la tensió general.

Capacitat i energia:
Les bateries NIMH tenen una qualificació de capacitat, mesurada en hores d’ampere (AH) o Milliampere-hores (MAH), que representa la quantitat de càrrega que pot emmagatzemar la bateria.La capacitat energètica d’una bateria NIMH es determina multiplicant la seva capacitat per la tensió nominal.

Càrrega i descàrrega:
Les bateries NIMH es poden carregar mitjançant tècniques de càrrega adequades.Durant la càrrega, s’aplica una tensió més elevada per revertir les reaccions químiques que es van produir durant la descàrrega.El descàrrega implica l’alliberament d’energia emmagatzemada com a energia elèctrica.

Efecte de memòria:
Les bateries NIMH són susceptibles a l'efecte de la memòria, on es redueix la capacitat de la bateria si es carrega repetidament sense ser descarregada completament.Tot i això, les bateries NIMH modernes són menys propenses a aquest efecte en comparació amb les versions anteriors.

Impacte ambiental:
Les bateries NIMH són més respectuoses amb el medi ambient que alguns altres tipus de bateries (com la bateria d’àcid de plom), ja que no contenen metalls pesants tòxics com el plom o el cadmi.No obstant això, encara requereixen una disposició o reciclatge adequats a causa de la presència d'altres materials com el níquel i l'hidrur de metall.

Aplicacions:
Les bateries NIMH s’utilitzen habitualment en diverses aplicacions, incloent electrònica portàtil, vehicles híbrids, eines elèctriques sense fil i altres dispositius de gran drenatge.Ofereixen un equilibri entre capacitat, densitat energètica i rendibilitat.

Composició i principi de treball:
Les bateries de plata-zinc (AG-ZN) consisteixen en un elèctrode positiu (òxid de plata, AG2O), un elèctrode negatiu (zinc, Zn) i un electròlit alcalí.Durant la descàrrega, l’elèctrode d’òxid de plata es redueix a formar plata (AG) i allibera ions d’hidròxid (OH-) a l’electròlit.Simultàniament, l’elèctrode de zinc s’oxida, dissolent-se en ions de zinc (Zn2+) i generant electrons (E-).La reacció general es pot representar com: 2AG2O + Zn -> 4AG + Zno

Voltatge:
Les bateries de plata-zinc solen tenir una tensió nominal d’1,6 a 1,9 volts per cel·la.

Capacitat i energia:
Les bateries de zinc de plata tenen una densitat d’energia relativament alta d’uns 100-120 WH/kg.Ofereixen una capacitat que oscil·la entre 150 i 500 mAh per cel·la.

Càrrega i descàrrega:
Durant la càrrega, les reaccions es reverteixen.La plata s’oxida de nou a l’òxid de plata a l’elèctrode positiu i el zinc es torna a xapar a l’elèctrode negatiu.

Avantatges:
Les bateries de zinc de plata ofereixen diversos avantatges, incloent una gran densitat d’energia, una vida cicle més llarga (normalment més de 500 cicles) i un impacte ambiental relativament baix.També es consideren més segurs en comparació amb altres químics de bateries.

Limitacions:
Una de les limitacions de les bateries de zinc de plata és el potencial per a la formació de dendrites de plata, que poden causar curtcircuits interns i reduir el rendiment de la bateria amb el pas del temps.Els procediments de càrrega i descàrrega acurats són necessaris per minimitzar la formació de dendrites.

Aplicacions:
Les bateries de zinc de plata s’utilitzen en diverses aplicacions, com ara equips militars, dispositius mèdics, audiòfons i aplicacions aeroespacials.La seva alta densitat i fiabilitat energètica els fa adequats per a aplicacions exigents i d’alt rendiment.

Composició i principi de treball:
Les bateries de carboni de plom combinen un elèctrode positiu de diòxid de plom (PBO2) i un elèctrode negatiu que conté materials de carboni.Durant la descàrrega, l'elèctrode de diòxid de plom es converteix en sulfat de plom (PBSO4), mentre que l'elèctrode de carboni absorbeix i allibera ions.Aquest procés genera energia elèctrica.Durant la càrrega, les reaccions es reverteixen, convertint el sulfat de plom en el diòxid de plom i restablint l'elèctrode de carboni.

Voltatge:
Les bateries de carboni de plom normalment tenen una tensió nominal de 2 volts per cèl·lula.

Capacitat i energia:
Les bateries de carboni de plom tenen una qualificació de capacitat que va des de aproximadament 40 AH fins a 200 AH per cel·la, segons la mida i el disseny de la bateria.La capacitat d’energia es determina multiplicant la capacitat per la tensió nominal.

Càrrega i descàrrega:
Les bateries de carboni de plom es poden carregar mitjançant tècniques de càrrega adequades.Durant la càrrega, s’aplica una tensió superior a la tensió de la bateria per convertir el sulfat de plom en diòxid de plom i reomplir l’elèctrode de carboni.El descàrrega implica l’alliberament d’energia emmagatzemada com a energia elèctrica.

Avantatges:
Les bateries de carboni de plom ofereixen diversos avantatges respecte a les bateries tradicionals de l’àcid de plom, incloses la vida de cicle millorada (normalment més de 2.000 cicles), l’acceptació de càrrega més alta i un millor rendiment en condicions parcials de l’estat de càrrega (PSOC).L’addició de carboni a l’elèctrode negatiu millora la capacitat de la bateria de manejar aplicacions de gran corrent i de gran velocitat.

Aplicacions:
Les bateries de carboni de plom troben aplicacions en sistemes d’emmagatzematge d’energia renovable, vehicles elèctrics híbrids (HEVs), sistemes d’energia de còpia de seguretat i altres aplicacions industrials.Són especialment adequats per a aplicacions que requereixen ciclisme freqüents, taxes de càrrega i descàrrega freqüents i fiabilitat a llarg termini.

Impacte ambiental:
Les bateries de carboni de plom han reduït el contingut de plom en comparació amb les bateries convencionals de l’àcid de plom, donant lloc a un impacte ambiental millorat.També presenten una millor capacitat de ciclisme, donant lloc a una vida útil més llarga i una generació reduïda de residus.

Composició i principi de treball:
Les bateries de sodi-sofre (NAS) consisteixen en un electròlit d’estat sòlid, un elèctrode positiu de sodi (NA) i un elèctrode negatiu de sofre (s).El principi de treball implica les reaccions redox reversibles entre sodi i sofre.Durant la descàrrega, els ions de sodi (Na+) migren de l’elèctrode positiu a través de l’electròlit a l’elèctrode negatiu, on reaccionen amb el sofre per formar polisulfids de sodi.Aquest procés allibera energia elèctrica.Durant la càrrega, les reaccions es reverteixen, convertint els polisulfids de sodi cap a ions de sodi i el sofre.

Voltatge:
Les bateries de sodi-sofre solen tenir una tensió nominal de 2 volts per cèl·lula.

Capacitat i energia:
Les bateries de sodi-sofre tenen una alta densitat energètica, que oscil·la entre 100 WH/kg a 200 WH/kg.La capacitat sol estar entre 200 i 500 amperies (AH) per cèl·lula.

Temperatura de funcionament:
Les bateries de sodi-sofre funcionen a temperatures altes, normalment al voltant de 300 a 350 graus centígrads (572 a 662 graus Fahrenheit), per facilitar la mobilitat dels ions de sodi i millorar les reaccions electroquímiques.

Càrrega i descàrrega:
Les bateries de sofre de sodi requereixen un control minuciós de temperatura durant la càrrega i la descàrrega per mantenir el seu rendiment i prevenir problemes de seguretat.La càrrega consisteix en aplicar una tensió més alta per conduir els ions de sodi cap a l'elèctrode positiu, mentre que el descàrrega implica l'alliberament de l'energia emmagatzemada com a potència elèctrica.

Avantatges:
Les bateries de sofre de sodi ofereixen diversos avantatges, incloent una alta densitat energètica, una vida cicle llarga (més de 3.000 cicles) i una excel·lent eficiència de càrrega/descàrrega.Són adequats per a aplicacions que requereixen emmagatzematge d’energia a gran escala, com ara sistemes d’emmagatzematge d’energia a nivell de xarxa.

Aplicacions:
Les bateries de sodi-sofre s'utilitzen en diverses aplicacions, com ara l'emmagatzematge d'energia renovable, l'estabilització de la xarxa elèctrica i els sistemes d'alimentació fora de la xarxa.Són especialment adequats per a aplicacions que requereixen emmagatzematge d’energia de llarga durada i una elevada potència.

Composició i principi de treball:
Les bateries d’ions de sodi consisteixen en un elèctrode positiu basat en sodi, un elèctrode negatiu basat en carboni i un electròlit que condueix l’ions de sodi.El principi de funcionament implica la intercalació/desinercalització reversible dels ions de sodi (Na+) a/des dels materials de l'elèctrode.Durant la descàrrega, els ions de sodi migren de l’elèctrode positiu a l’elèctrode negatiu a través de l’electròlit, creant un flux d’electrons que generen energia elèctrica.Durant la càrrega, els ions de sodi es tornen a conduir a l'elèctrode positiu.

Voltatge:
Les bateries d’ions de sodi solen tenir una tensió nominal de 3,7 a 4 volts per cèl·lula.

Capacitat i energia:
Les bateries d’ions de sodi tenen una qualificació de capacitat normalment entre 100 i 150 mil·límetres per gram (MAH/G) per als materials de l’elèctrode.La densitat d’energia pot oscil·lar entre 100 i 150 watts per quilogram (WH/kg).

Càrrega i descàrrega:
Les bateries d’ions de sodi es poden carregar mitjançant tècniques de càrrega adequades.Durant la càrrega, s'aplica una tensió més elevada per conduir els ions de sodi cap a l'elèctrode positiu.El descàrrega implica l’alliberament d’energia emmagatzemada com a energia elèctrica.

Avantatges:
Les bateries d’ions de sodi ofereixen diversos avantatges, inclosa l’abundància i el baix cost de sodi en comparació amb el liti, cosa que les fa potencialment més rendibles.També tenen una vida ciclista llarga, una seguretat millorada en comparació amb les bateries d’ions de liti i són més respectuosos amb el medi ambient.

Aplicacions:
S’estan explorant bateries d’ions de sodi per a diverses aplicacions, inclosos sistemes d’emmagatzematge d’energia a gran escala, integració d’energia renovable i estabilització de la xarxa.Pot ser utilitzats en vehicles elèctrics, electrònica portàtil i altres aplicacions d’emmagatzematge d’energia.