Guía integral para la clasificación de la batería: una referencia completa

El artículo anterior ha mencionado la batería de iones de litio muchas veces.Creo que ya entiendes su concepto básico.(Airtículo relacionado:La mejor guía de baterías) Pero muchas personas a menudo confunden muchos conceptos, como baterías de iones de litio, baterías de fosfato de hierro de litio, etc.Aquí viene a la clasificación de la batería de iones de litio.Continúe leyendo a continuación.

Las baterías de iones de litio se pueden clasificar en varias categorías en función de su construcción y composición.Aquí hay algunas clasificaciones comunes de baterías de iones de litio:

1. Baterías de óxido de cobalto de litio (Licoo2): Estos son uno de los tipos más utilizados de baterías de iones de litio, comúnmente que se encuentran en la electrónica de consumo, como los teléfonos inteligentes y las computadoras portátiles.

Componentes principales: un cátodo (electrodo positivo) hecho de óxido de cobalto de litio, un ánodo (electrodo negativo) típicamente hecho de grafito y un separador que permite el flujo de iones de litio entre los electrodos mientras evita el contacto directo.
•Densidad de energía: aproximadamente 150-200 wh/kg
•Vida del ciclo: alrededor de 300-500 ciclos
•Tasa de autodescargo: aproximadamente 5-8% por mes

2. Baterías de fosfato de hierro de litio (Lifepo4): Estas baterías son conocidas por su excelente rendimiento de seguridad y su larga vida útil del ciclo.A menudo se usan en vehículos eléctricos (EV) y sistemas de almacenamiento de energía.

Componentes principales: las baterías LifePO4 consisten en un cátodo (electrodo positivo) hecho de fosfato de hierro de litio, un ánodo (electrodo negativo) típicamente hecho de carbono y un separador que permite el flujo de iones de litio al tiempo que evita el contacto directo entre los electrodos.
•Densidad de energía: alrededor de 130-160 wh/kg
•Ciclo Life: típicamente 2000-5000 ciclos
•Tasa de autodescargo: aproximadamente 1-3% por mes

3. Baterías de óxido de cobalto de níquel de litio (linimncoo2 o nmc): Las baterías NMC ofrecen un equilibrio entre la densidad de energía, la capacidad de energía y la seguridad.Se usan comúnmente en vehículos eléctricos y dispositivos electrónicos portátiles.

Componentes principales: La composición de las baterías NMC puede variar, pero la formulación más común es una relación de níquel, manganeso y cobalto en el cátodo, como NMC 111 (partes iguales, manganeso y cobalto) o NMC 532 (5 partes (5 partesNíquel, 3 partes de manganeso y 2 partes de cobalto).La relación exacta afecta las características de rendimiento de la batería, incluida la densidad de energía, la densidad de potencia y la vida útil del ciclo.
•Densidad de energía: aproximadamente 200-250 wh/kg
•Ciclo Life: típicamente 500-1000 ciclos
•Tasa de autodescargo: aproximadamente 3-5% por mes

4. Baterías de óxido de aluminio de níquel de litio (Linicoalo2 o NCA): Las baterías de NCA son conocidas por su alta densidad de energía y se utilizan en vehículos eléctricos, como algunos modelos producidos por Tesla.

Componentes principales: la composición de las baterías de NCA generalmente consiste en una alta concentración de níquel, una cantidad moderada de cobalto y una pequeña cantidad de aluminio en el material del cátodo.Esta formulación permite una alta densidad de energía y un buen rendimiento general.

•Densidad de energía: alrededor de 200-260 wh/kg
•Vida del ciclo: aproximadamente 500-1000 ciclos
•Tasa de autodescargo: aproximadamente 2-3% por mes

5. Baterías de titanato de litio (li4ti5o12): Estas baterías tienen una capacidad de alta velocidad y una larga vida útil del ciclo, lo que las hace adecuadas para aplicaciones que requieren una carga rápida y una alta potencia, como autobuses eléctricos y almacenamiento de energía de la red.

Componentes principales: el material del cátodo en las baterías LI4TI5O12 está compuesto de óxido de titanio de litio, que tiene una estructura cristalina de espinela.Esta estructura permite la inserción y extracción de iones de litio con tensión mínima, lo que permite que la batería alcance una larga vida útil del ciclo.
•Densidad de energía: típicamente 80-120 wh/kg
•Vida del ciclo: alrededor de 10,000 ciclos o más
•Tasa de autodescargo: aproximadamente 1-2% por mes

6. Baterías de litio-sulfur (li-s): Las baterías LI-S tienen el potencial de ofrecer una alta densidad de energía, pero todavía están en desarrollo y no se comercializan ampliamente.

Componentes principales: el cátodo de las baterías LI-S generalmente está compuesto por compuestos elementales de azufre o azufre, mientras que el ánodo puede ser metal de litio o un material huésped de iones de litio.Durante la descarga, los iones de litio se trasladan entre el ánodo y el cátodo a través del electrolito, y el azufre experimenta una serie de reacciones químicas para formar compuestos de sulfuro de litio.El proceso inverso ocurre durante la carga.
•Densidad de energía: actualmente en desarrollo, pero potencialmente más de 300 wh/kg
•Vida del ciclo: aún mejorando, típicamente alrededor de 200-500 ciclos
•Tasa de autodescargo: varía según el diseño y la química específicos

7. Baterías de iones de litio en estado sólido: Estas baterías usan un electrolito sólido en lugar de un electrolito líquido o gel, ofreciendo ventajas potenciales en términos de seguridad, densidad de energía y vida útil del ciclo.Sin embargo, todavía están en la etapa de investigación y desarrollo.

Componentes principales: en las baterías de iones de litio en estado sólido, tanto el cátodo como el ánodo están hechos generalmente de materiales que contienen litio, similares a las baterías tradicionales de iones de litio.Sin embargo, la diferencia clave se encuentra en el electrolito, que es un material sólido que facilita el transporte de iones de litio entre los electrodos.
•Densidad de energía: actualmente en desarrollo, pero potencialmente excede los 500 wh/kg
•Vida del ciclo: aún se investiga, pero se espera que sea significativamente más alto que las baterías de iones de litio convencionales
•Tasa de autodescargo: se espera que sea más baja que las baterías de iones de litio convencionales, pero los datos específicos aún no están ampliamente disponibles.

Estos son solo algunos de los tipos comunes, y hay otros tipos especializados de baterías de iones de litio en desarrollo.

El artículo anterior realmente ha mencionado el concepto de baterías de fosfato de hierro de litio, que es miembro de la familia de la batería de iones de litio.Pero debido a sus propiedades especiales, tengo que hablar sobre ello con más detalle por separado.

Las baterías de fosfato de hierro de litio tienen las siguientes características únicas en comparación con las baterías tradicionales de iones de litio: alta seguridad, larga vida útil del ciclo, menor riesgo de fugitivo térmico y un rango de temperatura de funcionamiento más amplio.Las baterías de fosfato de litio-hierro utilizan iones de litio entre los electrodos positivos y negativos como material del cátodo, que tiene propiedades químicas más estables y puede proporcionar una mayor seguridad y una vida útil del ciclo más larga.Además, las baterías de fosfato de hierro de litio tienen un menor riesgo de fugitivo térmico en comparación con las baterías convencionales de iones de litio en condiciones extremas como alta temperatura o sobrecarga.Esto hace que las baterías de fosfato de hierro de litio sean más ventajosos en algunas aplicaciones que requieren una mayor seguridad y pueden funcionar correctamente en un rango de temperatura más amplio.

Los siguientes son parámetros comunes para baterías de fosfato de hierro litio:

Rango de temperatura: Las baterías de fosfato de litio -hierro generalmente funcionan en un amplio rango de temperatura, típicamente de -20 grados centígrados a 60 grados centígrados.

Tasa de autolargo: La tasa de autodescargo es la velocidad a la que una batería pierde energía por sí sola cuando no está en uso.La tasa de autodescargo de la batería Lifeo4 es de 1-3% por mes.

Eficiencia del ciclo: La eficiencia del ciclo se refiere al porcentaje de energía perdida durante el ciclo de carga/descarga de la batería.Las baterías de fosfato de hierro de litio generalmente tienen una alta eficiencia del ciclo y pueden convertir la energía eléctrica en energía química y liberarla con alta eficiencia.

Tamaño de batería: Las baterías de fosfato de hierro de litio están disponibles en el Mar ket en una variedad de diferentes tamaños y formas, como 18650, 26650, etc.

Forma de batería: Prismático o cilíndrico.

Voltaje nominal: El voltaje nominal de una sola batería de fosfato de hierro de litio es de 3.2 voltios (V).

Tensión de corte: El voltaje de corte de una sola batería de fosfato de hierro de litio es generalmente de 2.5 voltios

Capacidad: La capacidad de las células cilíndricas de LifepO4 generalmente varía de 1000 mAh a 3000 mAh o más.Las células Square LifepO4 tienen un rango de capacidad más amplio de 7AH a 400AH o más.

Tasa de carga: La tasa de carga generalmente se expresa como un valor C, que es un múltiplo de la capacidad de la batería.Por ejemplo, una tasa de carga de 1C significa que la batería se carga a la misma corriente que su capacidad.Una batería típica de LiFePO4 puede soportar tasas de carga de hasta 1C a 2C o incluso más.

Velocidad de descarga: La tasa de descarga, también expresada como un valor C, representa la relación de la corriente de descarga continua de la batería a su capacidad.Las baterías de fosfato de hierro de litio generalmente tienen una alta capacidad de velocidad de descarga y pueden soportar tasas de descarga de hasta 3C o más.

Vida (Ciclo Vida): Las baterías de fosfato de litio-hierro generalmente tienen una vida larga, pueden soportar 2000-5000 ciclos de carga y descarga.

Densidad de energia: La densidad de energía de las baterías de fosfato de hierro de litio suele ser entre 130 y 160 vatios por kilogramo (WH/kg).

La batería de plomo-ácido se ha mencionado anteriormente, pero aún tienes dudas?

¿Cuál es la diferencia entre las baterías de AMG y el plomo-ácido?
¿Qué es una batería de gel?
...

No se preocupe, aquí le dará un tipo claro de sus diferencias y similitudes.

Las baterías de plomo-ácido se pueden clasificar en los siguientes tipos:

Baterías inundadas de plomo-ácido: Estos son el tipo más común de baterías de plomo-ácido.Tienen un electrolito líquido, típicamente una mezcla de agua y ácido sulfúrico, que es libre de moverse dentro de la carcasa de la batería.

Aquí hay algunas características clave y características de las baterías inundadas de plomo-ácido:

•Electrolito líquido: las baterías inundadas contienen una solución de electrolitos líquido, generalmente una mezcla de agua y ácido sulfúrico.El electrolito líquido es libre de moverse dentro de la carcasa de la batería.

•Capas de celda extraíbles: las baterías inundadas tienen tapas celulares extraíbles que permiten la inspección y mantenimiento del nivel de electrolito y la gravedad específica.La gravedad específica es una medida de la concentración de ácido sulfúrico en el electrolito e indica el estado de carga de la batería.

•La cobertura de agua: las baterías inundadas requieren un mantenimiento periódico, incluida la adición de agua destilada para mantener el nivel de electrolito adecuado.El agua se evapora durante el proceso de carga, y la superación con agua destilada ayuda a evitar que las placas se expusen al aire, lo que podría provocar sulfación.

•Sistema de ventilación: debido a la producción de gases durante la carga, las baterías inundadas tienen un sistema de ventilación para liberar el exceso de gas y evitar la acumulación de presión dentro de la batería.Este sistema de ventilación requiere una ventilación adecuada en el área de instalación de la batería.

•Capacidad de descarga profunda: las baterías inundadas están diseñadas para manejar descargas profundas, lo que las hace adecuadas para aplicaciones donde se esperan cargas pesadas ocasionales o descargas de larga duración.

•Económica: las baterías inundadas de plomo-ácido son generalmente menos costosas en comparación con otras tecnologías de batería, lo que las convierte en una opción rentable para varias aplicaciones.

Las baterías de plomo-ácido inundadas se usan comúnmente en aplicaciones automotrices, sistemas de energía renovable fuera de la red, sistemas de energía de respaldo y aplicaciones de servicio pesado donde la durabilidad y la confiabilidad son críticos.

Baterías selladas de plomo-ácido (SLA): También conocidas como baterías de plomo reguladas por válvulas (VRLA), estas baterías están diseñadas para no estar en mantenimiento y están selladas para evitar la fuga de electrolitos.Se clasifican aún más en dos subtipos:

a.Baterías de alfombra de vidrio absorbente (AGM): Estas baterías usan una estera de fibra de vidrio empapada en electrolito para absorber y sostener el electrolito dentro de la batería.El tapete también actúa como un separador entre las placas.

Aquí hay algunos puntos clave sobre las baterías AGM:

•Construcción: las baterías AGM consisten en placas de plomo y un electrolito absorbido dentro de un separador de esteras de vidrio.El electrolito está inmovilizado en la alfombra de vidrio, lo que lo hace no facilable y sin mantenimiento.

•Operación: las baterías AGM funcionan utilizando una reacción química entre las placas de plomo y el electrolito para producir electricidad.El separador de alfombra de vidrio absorbido ayuda a retener el electrolito y proporciona una gran área de superficie para las reacciones químicas, lo que resulta en una alta densidad de potencia y capacidades de recarga rápidas.

•Sellado y regulado por la válvula: las baterías AGM están selladas, lo que significa que no requieren agua o reposición de electrolitos como baterías de plomo-ácido inundadas tradicionales.También están regulados por la válvula, lo que significa que tienen una válvula de alivio de presión para respirar el exceso de gas y mantener la presión interna.

•Capacidad de ciclo profundo: las baterías AGM son conocidas por su capacidad de ciclo profundo, lo que significa que pueden descargar una parte significativa de su capacidad sin ser dañadas.Se usan comúnmente en aplicaciones que requieren descargas y recargas profundas frecuentes, como sistemas de energía renovable, vehículos eléctricos y aplicaciones marinas.

•Mantenimiento: las baterías AGM están prácticamente libres de mantenimiento, ya que no requieren adiciones regulares de agua o controles de electrolitos.Sin embargo, todavía requieren condiciones de carga y almacenamiento adecuadas para maximizar su vida útil y rendimiento.

•Ventajas: las baterías AGM ofrecen varias ventajas sobre otros tipos de batería.Tienen una baja tasa de autolargo, son más resistentes a la vibración y el choque, y se pueden montar en varias orientaciones.También tienen una tasa de recarga más rápida y pueden proporcionar una alta salida de corriente cuando sea necesario.

•Aplicaciones: las baterías AGM se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, incluidos sistemas de energía de respaldo, alimentación ininterrumpida (UPS), sistemas de alarma, equipos médicos, vehículos recreativos (RV), sistemas solares fuera de la red y más.

b.Baterías de gel: Las baterías de gel usan un agente engrosamiento, típicamente sílice, para inmovilizar el electrolito.Esto crea una consistencia similar al gel, que reduce el riesgo de fuga de electrolitos y permite diferentes orientaciones de la batería.

Aquí hay una descripción general de las baterías de gel:

•Electrolito de gel: las baterías de gel usan un electrolito engrosado en forma de gel.El electrolito consiste en una solución de ácido sulfúrico mezclada con sílice para crear una sustancia tipo gel.Este electrolito de gel inmoviliza el ácido y evita que fluya libremente.

•Construcción: las baterías de gel generalmente tienen placas de plomo, similares a otras baterías de plomo-ácido, pero con un material separador único que absorbe y conserva el electrolito de gel.El electrolito de gel reduce el riesgo de fuga de ácido, lo que hace que las baterías se derramen y no sean de mantenimiento.

•Capacidad de ciclo profundo: al igual que las baterías AGM, las baterías de gel están diseñadas para aplicaciones de ciclo profundo.Pueden soportar descargas y recargas profundas repetidas sin pérdida significativa de capacidad.Esto los hace adecuados para aplicaciones que requieren ciclismo frecuente, como sistemas de energía renovable, vehículos eléctricos y aplicaciones marinas.

•Sellado y regulado por la válvula: las baterías de gel, como las baterías AGM, están selladas y reguladas por la válvula.No requieren mantenimiento regular, como agregar agua o verificar los niveles de electrolitos.La válvula de alivio de presión permite que el exceso de gas escape y ayuda a mantener la presión interna de la batería.

•Sensibilidad a la temperatura: las baterías de gel tienen una menor sensibilidad a la temperatura extremas en comparación con las baterías AGM.Se desempeñan bien en entornos de alta y baja temperatura.El electrolito de gel proporciona una estabilidad térmica mejorada, lo que los hace adecuados para aplicaciones en climas extremos.

•Vibración y resistencia al choque: las baterías de gel son altamente resistentes a la vibración y el choque debido al electrolito gel inmovilizado.Esto los convierte en una opción preferida para aplicaciones donde la batería puede experimentar un movimiento frecuente o estrés mecánico.

•Tasa de carga más lenta: una limitación de las baterías de gel es su tasa de carga relativamente más lenta en comparación con las baterías AGM.El electrolito de gel inhibe el movimiento de los iones, lo que resulta en un proceso de carga más lento.Es importante usar un cargador compatible diseñado específicamente para baterías de gel para evitar sobrecargar.

•Aplicaciones: las baterías de gel se usan comúnmente en diversas aplicaciones, incluidos sistemas de energía renovable, sistemas solares fuera de la red, carros de golf, sillas de ruedas eléctricas, scooters y otros dispositivos de movilidad.También se prefieren en aplicaciones donde la seguridad, la resistencia a la vibración y la capacidad de ciclo profundo son cruciales.

Resumen
Aunque las baterías de plomo-ácido aún ocupan una alta acción de mar ket en la aplicación mar ket debido a su bajo precio.Pero en los últimos años, con el despertar de la conciencia de las personas sobre la protección del medio ambiente, cada vez más personas han comenzado a abandonar las baterías contaminantes de plomo-ácido y reemplazarlas con las baterías de iones de litio más ecológicas.

Las baterías de polímero de litio, también conocidas como baterías Li-Po, son un tipo de batería recargable comúnmente utilizada en dispositivos electrónicos portátiles.Son una variación de las baterías de iones de litio y comparten muchas similitudes, pero difieren en términos de su construcción y electrolito.

Aquí hay información principal sobre las baterías de polímero de litio (Li-Po):

Las baterías Li-Po usan un electrolito de polímero en lugar de un electrolito líquido que se encuentra en las baterías tradicionales de iones de litio.Este electrolito de polímero suele ser una sustancia sólida o tipo gel, lo que permite una mayor flexibilidad en el factor de forma de la batería.Esta flexibilidad hace que las baterías de Li-PO sean ideales para dispositivos con limitaciones de espacio o formas irregulares, como teléfonos inteligentes, tabletas, drones y dispositivos portátiles.

• Densidad de energía: las baterías de Li-PO generalmente tienen densidades de energía que varían de 150 a 200 vatios por kilogramo (WH/kg).Esta alta densidad de energía permite una mayor duración de la batería y diseños más compactos en comparación con otras tecnologías de batería.

• Tasa de descarga: las baterías de Li-PO son conocidas por sus altas tasas de descarga, a menudo superiores a los 20 ° C (donde C representa la capacidad de la batería).Algunas baterías Li-Po de alto rendimiento pueden incluso manejar las tasas de descarga de 50 ° C o más, lo que les permite entregar grandes cantidades de energía rápidamente.

• Vida del ciclo: las baterías de Li-Po generalmente pueden resistir cientos de ciclos de carga y descarga antes de que su capacidad comience a degradarse significativamente.Una batería Li-Po bien mantenida puede retener alrededor del 80% de su capacidad original después de 300-500 ciclos.

• Tasa de autodescargo: las baterías de Li-Po tienen una tasa de autodescarga relativamente baja.Pueden retener aproximadamente el 5-10% de su cargo por mes cuando se almacenan a temperatura ambiente.Esta característica los hace adecuados para dispositivos que pueden estar inactivos durante períodos prolongados sin perder mucha carga.

• Voltaje: las baterías Li-PO generalmente tienen un voltaje nominal de 3.7 voltios por celda.Sin embargo, cuando está completamente cargado, el voltaje puede alcanzar alrededor de 4.2 voltios por celda.Es importante tener en cuenta que las baterías de Li-PO requieren cargadores especializados diseñados para manejar su voltaje y características de carga.

• Consideraciones de seguridad: las baterías de Li-PO son más sensibles a la sobrecarga, la exceso de descarga y las altas temperaturas en comparación con otros tipos de baterías.Si se maltratan, pueden hincharse, sobrecalentar o incluso incendiarse o explotar.Es crucial seguir las pautas de seguridad, usar cargadores apropiados y evitar daños físicos en la batería.

Composición y principio de trabajo:
Las baterías de hidruro de níquel-metal (NIMH) consisten en un electrodo positivo (hidróxido de níquel), un electrodo negativo (hidruro metálico) y un electrolito.Durante la descarga, los iones de hidrógeno del electrodo de hidruro metálico se combinan con iones de hidróxido del electrolito, creando agua.Los electrones liberados fluyen a través del circuito externo, generando energía eléctrica.

Voltaje:
Las baterías NIMH generalmente tienen un voltaje nominal de 1.2 voltios por celda.Se pueden conectar varias celdas en serie para aumentar el voltaje general.

Capacidad y energía:
Las baterías NIMH tienen una calificación de capacidad, medida en horas amperantador (AH) o-Hors de miliamperios (MAH), que representa la cantidad de carga que la batería puede almacenar.La capacidad de energía de una batería NIMH se determina multiplicando su capacidad por el voltaje nominal.

Carga y descarga:
Las baterías NIMH se pueden cargar utilizando técnicas de carga apropiadas.Durante la carga, se aplica un voltaje más alto para revertir las reacciones químicas que ocurrieron durante la descarga.La descarga implica la liberación de energía almacenada como energía eléctrica.

Efecto de memoria:
Las baterías NIMH son susceptibles al efecto de memoria, donde la capacidad de la batería se reduce si se carga repetidamente sin ser descargada por completo primero.Sin embargo, las baterías NIMH modernas son menos propensas a este efecto en comparación con las versiones anteriores.

Impacto medioambiental:
Las baterías NIMH son más amigables con el medio ambiente que otros tipos de baterías (como la batería de ácido de plomo), ya que no contienen metales pesados tóxicos como el plomo o el cadmio.Sin embargo, todavía requieren una eliminación o reciclaje adecuado debido a la presencia de otros materiales como el níquel e hidruro de metal.

Aplicaciones:
Las baterías NIMH se usan comúnmente en diversas aplicaciones, incluidas la electrónica portátil, vehículos híbridos, herramientas eléctricas inalámbricas y otros dispositivos de alto drenaje.Ofrecen un equilibrio entre capacidad, densidad de energía y rentabilidad.

Composición y principio de trabajo:
Las baterías de plata-zinc (Ag-Zn) consisten en un electrodo positivo (óxido de plata, Ag2O), un electrodo negativo (zinc, zn) y un electrolito alcalino.Durante la descarga, el electrodo de óxido de plata se reduce para formar plata (Ag) y libera iones de hidróxido (OH-) en el electrolito.Simultáneamente, el electrodo de zinc se oxida, disolviendo en iones de zinc (Zn2+) y generando electrones (E-).La reacción general se puede representar como: 2AG2O + Zn -> 4AG + ZNO

Voltaje:
Las baterías de plata-zinc generalmente tienen un voltaje nominal de 1.6 a 1.9 voltios por celda.

Capacidad y energía:
Las baterías de plata-zinc tienen una densidad de energía relativamente alta de alrededor de 100-120 wh/kg.Ofrecen una capacidad que oscila entre 150 y 500 mAh por celda.

Carga y descarga:
Durante la carga, las reacciones se invierten.La plata se oxida nuevamente al óxido de plata en el electrodo positivo, y el zinc se plantea en el electrodo negativo.

Ventajas:
Las baterías de plata-zinc ofrecen varias ventajas, incluida la alta densidad de energía, la vida útil del ciclo más larga (típicamente más de 500 ciclos) e impacto ambiental relativamente bajo.También se consideran más seguros en comparación con algunos otros químicos de batería.

Limitaciones:
Una limitación de las baterías de plata-zinc es el potencial para la formación de dendritas de plata, lo que puede causar cortocircuitos internos y reducir el rendimiento de la batería con el tiempo.Se necesitan cuidadosos procedimientos de carga y descarga para minimizar la formación de dendrita.

Aplicaciones:
Las baterías de plata-zinc se utilizan en diversas aplicaciones, como equipos militares, dispositivos médicos, audífonos y aplicaciones aeroespaciales.Su alta densidad de energía y confiabilidad los hacen adecuados para aplicaciones exigentes y de alto rendimiento.

Composición y principio de trabajo:
Las baterías de carbono de plomo combinan un electrodo positivo de dióxido de plomo (PBO2) y un electrodo negativo que contiene materiales de carbono.Durante la descarga, el electrodo de dióxido de plomo se convierte en sulfato de plomo (PBSO4), mientras que el electrodo de carbono absorbe y libera iones.Este proceso genera energía eléctrica.Durante la carga, las reacciones se invierten, convirtiendo el sulfato de plomo en dióxido de plomo y restaurando el electrodo de carbono.

Voltaje:
Las baterías de carbono de plomo generalmente tienen un voltaje nominal de 2 voltios por celda.

Capacidad y energía:
Las baterías de carbono de plomo tienen una calificación de capacidad que varía de aproximadamente 40 AH a 200 AH por celda, dependiendo del tamaño y el diseño de la batería.La capacidad de energía se determina multiplicando la capacidad por el voltaje nominal.

Carga y descarga:
Las baterías de carbono de plomo se pueden cargar utilizando técnicas de carga apropiadas.Durante la carga, se aplica un voltaje más alto que el voltaje de la batería para convertir el sulfato de plomo en dióxido de plomo y para reponer el electrodo de carbono.La descarga implica la liberación de energía almacenada como energía eléctrica.

Ventajas:
Las baterías de carbono de plomo ofrecen varias ventajas sobre las baterías tradicionales de plomo-ácido, incluida la vida útil del ciclo mejorado (generalmente más de 2,000 ciclos), una mayor aceptación de carga y un mejor rendimiento en las condiciones parciales de estado de carga (PSOC).La adición de carbono al electrodo negativo mejora la capacidad de la batería para manejar aplicaciones de alta corriente y alta tasa.

Aplicaciones:
Las baterías de carbono de plomo encuentran aplicaciones en sistemas de almacenamiento de energía renovable, vehículos eléctricos híbridos (HEV), sistemas de energía de respaldo y otras aplicaciones industriales.Son particularmente adecuados para aplicaciones que requieren ciclismo frecuente, altas tasas de carga y descarga, y confiabilidad a largo plazo.

Impacto medioambiental:
Las baterías de plomo-carbono han reducido el contenido de plomo en comparación con las baterías convencionales de plomo-ácido, lo que lleva a un mejor impacto ambiental.También exhiben una mejor capacidad de ciclismo, lo que resulta en una mayor vida útil y una generación reducida de residuos.

Composición y principio de trabajo:
Las baterías del azufre de sodio (NAS) consisten en un electrolito de estado sólido, un electrodo positivo de sodio (NA) y un electrodo negativo de azufre (s).El principio de trabajo implica las reacciones redox reversibles entre sodio y azufre.Durante la descarga, los iones de sodio (Na+) migran desde el electrodo positivo a través del electrolito al electrodo negativo, donde reaccionan con azufre para formar polisulfuros de sodio.Este proceso libera energía eléctrica.Durante la carga, las reacciones se invierten, convirtiendo los polisulfuros de sodio en iones de sodio y azufre.

Voltaje:
Las baterías de sodio-azufre generalmente tienen un voltaje nominal de 2 voltios por celda.

Capacidad y energía:
Las baterías de sodio-azufre tienen una alta densidad de energía, que varía de 100 wh/kg a 200 wh/kg.La capacidad generalmente está en el rango de 200 a 500 amperios-horas (AH) por célula.

Temperatura de funcionamiento:
Las baterías de sodio-azufre funcionan a altas temperaturas, típicamente alrededor de 300 a 350 grados centígrados (572 a 662 grados Fahrenheit), para facilitar la movilidad de los iones de sodio y mejorar las reacciones electroquímicas.

Carga y descarga:
Las baterías de sodio-azufre requieren un control de temperatura cuidadoso durante la carga y descarga para mantener su rendimiento y evitar problemas de seguridad.La carga implica aplicar un voltaje más alto para llevar los iones de sodio al electrodo positivo, mientras que la descarga implica la liberación de energía almacenada como energía eléctrica.

Ventajas:
Las baterías de sodio-azufre ofrecen varias ventajas, incluida la alta densidad de energía, la larga vida útil del ciclo (más de 3.000 ciclos) y una excelente eficiencia de carga/descarga.Son adecuados para aplicaciones que requieren almacenamiento de energía a gran escala, como sistemas de almacenamiento de energía a nivel de red.

Aplicaciones:
Las baterías de sodio-azufre se utilizan en diversas aplicaciones, incluido el almacenamiento de energía renovable, la estabilización de la red eléctrica y los sistemas de energía fuera de la red.Son particularmente adecuados para aplicaciones que requieren almacenamiento de energía de larga duración y alta potencia de salida.

Composición y principio de trabajo:
Las baterías de iones de sodio consisten en un electrodo positivo a base de sodio, un electrodo negativo a base de carbono y un electrolito conductor de iones de sodio.El principio de trabajo implica la intercalación reversible/desintercalización de iones de sodio (Na+) dentro/desde los materiales del electrodo.Durante la descarga, los iones de sodio migran desde el electrodo positivo al electrodo negativo a través del electrolito, creando un flujo de electrones que genera energía eléctrica.Durante la carga, los iones de sodio se llevan de regreso al electrodo positivo.

Voltaje:
Las baterías de iones de sodio generalmente tienen un voltaje nominal de 3.7 a 4 voltios por celda.

Capacidad y energía:
Las baterías de iones de sodio tienen una calificación de capacidad que generalmente varía de 100 a 150 miles de horas por gramo (mAh/g) para los materiales del electrodo.La densidad de energía puede variar de 100 a 150 vatios por kilogramo (WH/kg).

Carga y descarga:
Las baterías de iones de sodio se pueden cargar utilizando técnicas de carga apropiadas.Durante la carga, se aplica un voltaje más alto para conducir los iones de sodio al electrodo positivo.La descarga implica la liberación de energía almacenada como energía eléctrica.

Ventajas:
Las baterías de iones de sodio ofrecen varias ventajas, incluida la abundancia y el bajo costo de sodio en comparación con el litio, lo que las hace potencialmente más rentables.También tienen una vida útil de ciclo larga, una seguridad mejorada en comparación con las baterías de iones de litio y son más ecológicos.

Aplicaciones:
Se están explorando baterías de iones de sodio para diversas aplicaciones, incluidos sistemas de almacenamiento de energía a gran escala, integración de energía renovable y estabilización de la red.Tienen el potencial de usarse en vehículos eléctricos, electrónica portátil y otras aplicaciones de almacenamiento de energía.