Panduan Komprehensif untuk Klasifikasi Baterai: Referensi Lengkap

Artikel sebelumnya sebenarnya telah menyebutkan baterai lithium-ion berkali-kali.Saya yakin Anda sudah memahami konsep dasarnya.(Airtikel terkait:Panduan Utama untuk Baterai) Tetapi banyak orang sering membingungkan banyak konsep, seperti baterai lithium-ion, baterai lithium besi fosfat dan sebagainya.Inilah klasifikasi baterai lithium-ion.Silakan lanjutkan membaca di bawah ini.

Baterai lithium-ion dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa kategori berdasarkan konstruksi dan komposisi mereka.Berikut adalah beberapa klasifikasi umum baterai lithium-ion:

1. Baterai Lithium Cobalt Oxide (LICOO2): Ini adalah salah satu jenis baterai lithium-ion yang paling banyak digunakan, yang biasa ditemukan dalam elektronik konsumen seperti smartphone dan laptop.

Komponen utama: Katoda (elektroda positif) yang terbuat dari lithium kobalt oksida, anoda (elektroda negatif) biasanya terbuat dari grafit, dan pemisah yang memungkinkan aliran ion lithium antara elektroda sambil mencegah kontak langsung.
•Kepadatan Energi: Sekitar 150-200 Wh/Kg
•Siklus Kehidupan: Sekitar 300-500 siklus
•Tingkat self-discharge: sekitar 5-8% per bulan

2. Lithium Iron Phosphate (LifePO4) Baterai: Baterai ini dikenal karena kinerja keamanannya yang sangat baik dan kehidupan siklus yang panjang.Mereka sering digunakan dalam kendaraan listrik (EV) dan sistem penyimpanan energi.

Komponen utama: Baterai LIFEPO4 terdiri dari katoda (elektroda positif) yang terbuat dari lithium besi fosfat, anoda (elektroda negatif) yang biasanya terbuat dari karbon, dan pemisah yang memungkinkan aliran ion lithium sambil mencegah kontak langsung antara elektroda.
•Kepadatan energi: sekitar 130-160 wh/kg
•Siklus Kehidupan: Biasanya 2000-5000 siklus
•Tingkat self-discharge: sekitar 1-3% per bulan

3. Lithium Nickel Mangan Cobalt Oksida (Linimncoo2 atau NMC) baterai: Baterai NMC menawarkan keseimbangan antara kepadatan energi, kemampuan daya, dan keamanan.Mereka biasanya digunakan dalam kendaraan listrik dan perangkat elektronik portabel.

Komponen Utama: Komposisi baterai NMC dapat bervariasi, tetapi formulasi yang paling umum adalah rasio nikel, mangan, dan kobalt dalam katoda, seperti NMC 111 (bagian yang sama nikel, mangan, dan kobalt) atau NMC 532 (5 bagiannikel, 3 bagian mangan, dan 2 bagian kobalt).Rasio yang tepat mempengaruhi karakteristik kinerja baterai, termasuk kepadatan energi, kepadatan daya, dan masa pakai siklus.
•Kepadatan energi: sekitar 200-250 wh/kg
•Siklus Kehidupan: Biasanya 500-1000 siklus
•Tingkat self-discharge: sekitar 3-5% per bulan

4. Lithium nikel kobalt aluminium oksida (linicoalo2 atau NCA) baterai: Baterai NCA dikenal dengan kepadatan energi tinggi dan digunakan dalam kendaraan listrik, seperti beberapa model yang diproduksi oleh Tesla.

Komponen Utama: Komposisi baterai NCA biasanya terdiri dari konsentrasi tinggi nikel, sejumlah kobalt sedang, dan sejumlah kecil aluminium dalam bahan katoda.Formulasi ini memungkinkan kepadatan energi yang tinggi dan kinerja keseluruhan yang baik.

•Kepadatan energi: Sekitar 200-260 wh/kg
•Siklus Kehidupan: Sekitar 500-1000 Siklus
•Tingkat self-discharge: sekitar 2-3% per bulan

5. Lithium Titanate (LI4TI5O12) Baterai: Baterai ini memiliki kemampuan tingkat tinggi dan masa pakai siklus yang panjang, membuatnya cocok untuk aplikasi yang membutuhkan pengisian cepat dan output daya tinggi, seperti bus listrik dan penyimpanan energi jaringan.

Komponen utama: Bahan katoda dalam Baterai Li4Ti5O12 terdiri dari lithium titanium oksida, yang memiliki struktur kristal spinel.Struktur ini memungkinkan penyisipan dan ekstraksi ion lithium dengan regangan minimal, memungkinkan baterai untuk mencapai masa pakai siklus yang panjang.
•Kepadatan energi: biasanya 80-120 wh/kg
•Siklus Kehidupan: Sekitar 10.000 siklus atau lebih
•Tingkat self-discharge: sekitar 1-2% per bulan

6. Baterai Lithium-Sulfur (LI-S): Baterai Li-S memiliki potensi untuk menawarkan kepadatan energi tinggi, tetapi mereka masih dalam pengembangan dan tidak dikomersialkan secara luas.

Komponen Utama: Katoda baterai Li-S biasanya terdiri dari senyawa sulfur atau sulfur unsur, sedangkan anoda dapat berupa logam lithium atau bahan inang lithium-ion.Selama pelepasan, ion lithium antar -jemput antara anoda dan katoda melalui elektrolit, dan sulfur mengalami serangkaian reaksi kimia untuk membentuk senyawa lithium sulfida.Proses terbalik terjadi selama pengisian daya.
•Kepadatan energi: Saat ini sedang dikembangkan, tetapi berpotensi lebih dari 300 WH/kg
•Siklus Kehidupan: Masih ditingkatkan, biasanya sekitar 200-500 siklus
•Tingkat self-discharge: bervariasi tergantung pada desain dan kimia spesifik

7. Baterai lithium-ion solid-state: Baterai ini menggunakan elektrolit padat alih -alih elektrolit cairan atau gel, menawarkan potensi keuntungan dalam hal keamanan, kepadatan energi, dan masa pakai siklus.Namun, mereka masih dalam tahap penelitian dan pengembangan.

Komponen utama: Dalam baterai lithium-ion solid-state, baik katoda dan anoda biasanya terbuat dari bahan yang mengandung lithium, mirip dengan baterai lithium-ion tradisional.Namun, perbedaan utama terletak pada elektrolit, yang merupakan bahan padat yang memfasilitasi pengangkutan ion lithium antara elektroda.
•Kepadatan energi: Saat ini sedang dikembangkan, tetapi berpotensi melebihi 500 WH/kg
•Siklus Kehidupan: Masih diteliti, tetapi diharapkan secara signifikan lebih tinggi daripada baterai lithium-ion konvensional
•Laju pelepasan diri: Diharapkan lebih rendah dari baterai lithium-ion konvensional, tetapi data spesifik belum tersedia secara luas.

Ini hanya beberapa jenis umum, dan ada jenis baterai lithium-ion khusus lainnya yang sedang dikembangkan.

Artikel sebelumnya sebenarnya telah menyebutkan konsep baterai lithium besi fosfat, yang merupakan anggota keluarga baterai lithium-ion.Tetapi karena sifat khususnya, saya harus membicarakannya secara lebih rinci secara terpisah.

Baterai fosfat lithium-besi memiliki fitur unik berikut dibandingkan dengan baterai lithium-ion tradisional: keamanan tinggi, umur siklus panjang, risiko pelarian termal yang lebih rendah dan kisaran suhu operasi yang lebih luas.Baterai fosfat lithium-besi menggunakan ion lithium antara elektroda positif dan negatif sebagai bahan katoda, yang memiliki sifat kimia yang lebih stabil dan dapat memberikan keamanan yang lebih tinggi dan umur siklus yang lebih lama.Selain itu, baterai fosfat lithium-besi memiliki risiko pelarian termal yang lebih rendah dibandingkan dengan baterai lithium-ion konvensional dalam kondisi ekstrem seperti suhu tinggi atau pengisian berlebih.Hal ini membuat baterai fosfat lithium-besi lebih menguntungkan dalam beberapa aplikasi yang membutuhkan keamanan lebih tinggi dan dapat beroperasi dengan benar pada kisaran suhu yang lebih luas.

Berikut ini adalah parameter umum untuk baterai fosfat lithium-besi:

Kisaran suhu: Baterai fosfat lithium -besi biasanya beroperasi pada kisaran suhu yang luas, biasanya dari -20 derajat Celcius hingga 60 derajat Celcius.

Tingkat self-discharge: Laju pelepasan diri adalah tingkat di mana baterai kehilangan daya sendiri saat tidak digunakan.Tingkat self-discharge baterai LIFEPO4 adalah 1-3% per bulan.

Efisiensi siklus: Efisiensi siklus mengacu pada persentase energi yang hilang selama siklus muatan/pelepasan baterai.Baterai fosfat lithium-besi biasanya memiliki efisiensi siklus tinggi dan mampu mengubah energi listrik menjadi energi kimia dan melepaskannya dengan efisiensi tinggi.

Ukuran baterai: Baterai fosfat lithium-besi tersedia di Mar ket dalam berbagai ukuran dan bentuk yang berbeda, seperti 18650, 26650, dll.

Bentuk baterai: Prismatik atau silindris.

Tegangan nominal: Tegangan nominal baterai lithium-iron fosfat tunggal adalah 3,2 volt (V).

Tegangan cut-off: Tegangan cut-off dari baterai lithium-besi fosfat tunggal umumnya 2,5 volt

Kapasitas: Kapasitas sel LifePO4 silinder biasanya berkisar dari 1000 mAh hingga 3000 mAh atau lebih tinggi.Sel LifePO4 persegi memiliki kisaran kapasitas yang lebih luas dari 7Ah hingga 400Ah atau lebih tinggi.

Tingkat pengisian: Laju pengisian biasanya dinyatakan sebagai nilai C, yang merupakan kelipatan dari kapasitas baterai.Misalnya, laju pengisian 1C berarti bahwa baterai dibebankan pada arus yang sama dengan kapasitasnya.Baterai LIFEPO4 yang khas dapat mendukung laju pengisian setinggi 1C hingga 2C atau bahkan lebih tinggi.

Tingkat pelepasan: Tingkat pelepasan, juga dinyatakan sebagai nilai C, mewakili rasio arus pelepasan kontinu baterai dengan kapasitasnya.Baterai fosfat lithium-besi biasanya memiliki kemampuan laju pelepasan yang tinggi dan dapat mendukung laju pelepasan hingga 3C atau lebih tinggi.

Hidup (Siklus Kehidupan): Baterai fosfat lithium-besi biasanya memiliki umur panjang, dapat menahan 2000-5000 siklus pengisian dan pelepasan.

Kepadatan energi: Kepadatan energi baterai fosfat lithium-besi biasanya antara 130 dan 160 watt jam per kilogram (WH/kg).

Baterai timbal-asam telah disebutkan sebelumnya, tetapi Anda masih memiliki keraguan?

Apa perbedaan antara AMG dan baterai asam timbal?
Apa itu baterai gel?
...

Jangan khawatir, di sini akan memberi Anda semacam perbedaan dan kesamaan mereka yang jelas.

Baterai asam timbal dapat diklasifikasikan ke dalam jenis berikut:

Baterai asam timbal yang banjir: Ini adalah jenis baterai asam timbal yang paling umum.Mereka memiliki elektrolit cair, biasanya campuran air dan asam sulfat, yang bebas bergerak di dalam casing baterai.

Berikut adalah beberapa karakteristik dan fitur utama dari baterai asam timbal yang banjir:

•Elektrolit cair: Baterai banjir mengandung larutan elektrolit cair, biasanya campuran air dan asam sulfat.Elektrolit cair bebas bergerak di dalam casing baterai.

•Tutup sel yang dapat dilepas: Baterai banjir memiliki tutup sel yang dapat dilepas yang memungkinkan untuk inspeksi dan pemeliharaan tingkat elektrolit dan gravitasi spesifik.Gravitasi spesifik adalah ukuran konsentrasi asam sulfat dalam elektrolit dan menunjukkan keadaan baterai.

•Topping Air: Baterai banjir membutuhkan perawatan berkala, termasuk penambahan air suling untuk mempertahankan tingkat elektrolit yang tepat.Air menguap selama proses pengisian, dan menambah air suling membantu mencegah pelat terpapar ke udara, yang dapat menyebabkan sulfasi.

•Sistem ventilasi: Karena produksi gas selama pengisian daya, baterai banjir memiliki sistem ventilasi untuk melepaskan kelebihan gas dan mencegah penumpukan tekanan di dalam baterai.Sistem ventilasi ini membutuhkan ventilasi yang tepat di area pemasangan baterai.

•Kemampuan pembuangan dalam: Baterai banjir dirancang untuk menangani pelepasan yang dalam, membuatnya cocok untuk aplikasi di mana beban berat sesekali atau pembuangan durasi panjang diharapkan.

•Ekonomis: Baterai asam timbal yang banjir umumnya lebih murah dibandingkan dengan teknologi baterai lainnya, menjadikannya pilihan yang hemat biaya untuk berbagai aplikasi.

Baterai asam timbal yang banjir umumnya digunakan dalam aplikasi otomotif, sistem energi terbarukan di luar jaringan, sistem daya cadangan, dan dalam aplikasi tugas berat di mana daya tahan dan keandalan sangat penting.

Baterai timbal asam timbal (SLA): Juga dikenal sebagai baterai asam timbal-asam (VRLA) yang diatur katup, baterai ini dirancang agar bebas perawatan dan disegel untuk mencegah kebocoran elektrolit.Mereka selanjutnya diklasifikasikan menjadi dua subtipe:

A.Baterai tikar kaca penyerap (RUPS): Baterai ini menggunakan tikar fiberglass yang direndam dalam elektrolit untuk menyerap dan menahan elektrolit di dalam baterai.Matras juga bertindak sebagai pemisah di antara pelat.

Berikut adalah beberapa poin utama tentang baterai RUPS:

•Konstruksi: Baterai RUPS terdiri dari pelat timah dan elektrolit yang diserap dalam pemisah tikar kaca.Elektrolit diimobilisasi dalam tikar kaca, membuatnya tidak dapat dilewati dan bebas perawatan.

•Operasi: Baterai AGM bekerja dengan menggunakan reaksi kimia antara pelat timah dan elektrolit untuk menghasilkan listrik.Pemisah tikar gelas yang diserap membantu mempertahankan elektrolit dan menyediakan luas permukaan yang besar untuk reaksi kimia, menghasilkan kepadatan daya tinggi dan kemampuan pengisian cepat.

•Teregulasi dan diatur katup: Baterai RUPS disegel, yang berarti mereka tidak memerlukan pengisian air atau elektrolit seperti baterai asam timbal yang banjir tradisional.Mereka juga diatur katup, yang berarti mereka memiliki katup pelepas tekanan untuk melampiaskan kelebihan gas dan mempertahankan tekanan internal.

•Kemampuan siklus yang dalam: Baterai RUPS dikenal karena kemampuan siklus mendalamnya, yang berarti mereka dapat melepaskan sebagian besar kapasitas mereka tanpa rusak.Mereka umumnya digunakan dalam aplikasi yang sering membutuhkan pelepasan dan pengisian ulang yang dalam, seperti sistem energi terbarukan, kendaraan listrik, dan aplikasi laut.

•Bebas Perawatan: Baterai RUPS hampir bebas perawatan karena mereka tidak memerlukan penambahan air biasa atau pemeriksaan elektrolit.Namun, mereka masih membutuhkan kondisi pengisian dan penyimpanan yang tepat untuk memaksimalkan umur dan kinerja mereka.

•Keuntungan: Baterai RUPS menawarkan beberapa keuntungan dibandingkan jenis baterai lainnya.Mereka memiliki laju pelepasan diri yang rendah, lebih tahan terhadap getaran dan guncangan, dan dapat dipasang dalam berbagai orientasi.Mereka juga memiliki laju isi ulang yang lebih cepat dan dapat memberikan output arus tinggi saat dibutuhkan.

•Aplikasi: Baterai RUPS digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk sistem daya cadangan, catu daya tidak terputus (UPS), sistem alarm, peralatan medis, kendaraan rekreasi (RV), sistem surya off-grid, dan banyak lagi.

B.Baterai gel: Baterai gel menggunakan zat penebalan, biasanya silika, untuk melumpuhkan elektrolit.Ini menciptakan konsistensi seperti gel, yang mengurangi risiko kebocoran elektrolit dan memungkinkan untuk orientasi baterai yang berbeda.

Berikut gambaran baterai gel:

•Gel Electrolyte: Baterai Gel Gunakan elektrolit yang menebal dalam bentuk gel.Elektrolit terdiri dari larutan asam sulfat yang dicampur dengan silika untuk menciptakan zat seperti gel.Elektrolit gel ini melumpuhkan asam dan mencegahnya mengalir dengan bebas.

•Konstruksi: Baterai gel biasanya memiliki pelat timah, mirip dengan baterai asam timbal lainnya, tetapi dengan bahan pemisah unik yang menyerap dan mempertahankan elektrolit gel.Elektrolit gel mengurangi risiko kebocoran asam, membuat baterai tahan tumpahan dan bebas perawatan.

•Kemampuan siklus yang dalam: Seperti baterai RUPS, baterai gel dirancang untuk aplikasi siklus yang dalam.Mereka dapat menahan pelepasan yang dalam dan diisi ulang tanpa kehilangan kapasitas yang signifikan.Ini membuatnya cocok untuk aplikasi yang membutuhkan bersepeda yang sering, seperti sistem energi terbarukan, kendaraan listrik, dan aplikasi laut.

•Teregulasi dan diatur katup: baterai gel, seperti baterai RUPS, disegel dan diatur katup.Mereka tidak memerlukan perawatan rutin, seperti menambahkan air atau memeriksa kadar elektrolit.Katup pelepas tekanan memungkinkan kelebihan gas untuk keluar dan membantu menjaga tekanan internal baterai.

•Sensitivitas suhu: Baterai gel memiliki sensitivitas yang lebih rendah terhadap suhu ekstrem dibandingkan dengan baterai RUPS.Mereka berkinerja baik di lingkungan suhu tinggi dan rendah.Elektrolit gel memberikan peningkatan stabilitas termal, membuatnya cocok untuk aplikasi di iklim ekstrem.

•Getaran dan ketahanan guncangan: Baterai gel sangat tahan terhadap getaran dan guncangan karena elektrolit gel yang diimobilisasi.Ini menjadikannya pilihan yang disukai untuk aplikasi di mana baterai dapat mengalami seringnya pergerakan atau tekanan mekanis.

•Tingkat pengisian yang lebih lambat: Salah satu batasan baterai gel adalah tingkat pengisian yang relatif lebih lambat dibandingkan dengan baterai RUPS.Elektrolit gel menghambat pergerakan ion, menghasilkan proses pengisian yang lebih lambat.Penting untuk menggunakan pengisi daya yang kompatibel yang dirancang khusus untuk baterai gel untuk menghindari pengisian berlebih.

•Aplikasi: Baterai gel biasanya digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk sistem energi terbarukan, sistem surya off-grid, gerobak golf, kursi roda listrik, skuter, dan perangkat mobilitas lainnya.Mereka juga lebih disukai dalam aplikasi di mana keamanan, resistensi getaran, dan kemampuan bersepeda yang dalam sangat penting.

Ringkasan
Meskipun baterai asam timbal masih menempati bagian mar ket yang tinggi dalam aplikasi mar ket karena harganya yang murah.Tetapi dalam beberapa tahun terakhir, dengan kebangkitan kesadaran orang akan perlindungan lingkungan, semakin banyak orang mulai meninggalkan baterai asam timbal yang berpolusi dan menggantinya dengan baterai lithium-ion yang lebih ramah lingkungan.

Baterai polimer lithium, juga dikenal sebagai baterai Li-po, adalah jenis baterai isi ulang yang biasa digunakan pada perangkat elektronik portabel.Mereka adalah variasi baterai lithium-ion dan berbagi banyak kesamaan tetapi berbeda dalam hal konstruksi dan elektrolit mereka.

Berikut adalah beberapa informasi utama tentang baterai lithium polimer (LI-po):

Baterai Li-po menggunakan elektrolit polimer, bukan elektrolit cair yang ditemukan dalam baterai lithium-ion tradisional.Elektrolit polimer ini biasanya merupakan zat padat atau seperti gel, yang memungkinkan fleksibilitas yang lebih besar dalam faktor bentuk baterai.Fleksibilitas ini membuat baterai Li-po ideal untuk perangkat dengan kendala ruang atau bentuk yang tidak teratur, seperti smartphone, tablet, drone, dan perangkat yang dapat dipakai.

• Kepadatan energi: Baterai Li-po biasanya memiliki kepadatan energi mulai dari 150 hingga 200 watt jam per kilogram (WH/kg).Kepadatan energi yang tinggi ini memungkinkan masa pakai baterai yang lebih lama dan desain yang lebih kompak dibandingkan dengan teknologi baterai lainnya.

• Tingkat pelepasan: Baterai Li-po dikenal karena tingkat pelepasannya yang tinggi, seringkali melebihi 20C (di mana C mewakili kapasitas baterai).Beberapa baterai Li-po berkinerja tinggi bahkan dapat menangani laju pelepasan 50C atau lebih tinggi, memungkinkan mereka untuk memberikan daya dalam jumlah besar dengan cepat.

• Siklus Kehidupan: Baterai Li-po biasanya dapat menahan ratusan siklus muatan dan pelepasan sebelum kapasitasnya mulai menurun secara signifikan.Baterai Li-po yang terawat baik dapat mempertahankan sekitar 80% dari kapasitas aslinya setelah 300-500 siklus.

• Tingkat self-discharge: Baterai Li-po memiliki tingkat pelepasan diri yang relatif rendah.Mereka dapat mempertahankan sekitar 5-10% dari biaya per bulan ketika disimpan pada suhu kamar.Fitur ini membuatnya cocok untuk perangkat yang mungkin menganggur untuk waktu yang lama tanpa kehilangan banyak biaya.

• Tegangan: Baterai Li-po biasanya memiliki tegangan nominal 3,7 volt per sel.Namun, ketika terisi penuh, tegangan dapat mencapai sekitar 4,2 volt per sel.Penting untuk dicatat bahwa baterai Li-po membutuhkan pengisi daya khusus yang dirancang untuk menangani tegangan dan karakteristik pengisian daya mereka.

• Pertimbangan Keselamatan: Baterai Li-po lebih sensitif terhadap pengisian berlebih, over-discharging, dan suhu tinggi dibandingkan dengan jenis baterai lainnya.Jika diobati, mereka bisa membengkak, terlalu panas, atau bahkan terbakar atau meledak.Sangat penting untuk mengikuti pedoman keselamatan, menggunakan pengisi daya yang sesuai, dan menghindari kerusakan fisik pada baterai.

Komposisi dan Prinsip Kerja:
Baterai Nickel-Metal Hydride (NIMH) terdiri dari elektroda positif (nikel hidroksida), elektroda negatif (logam hidrida), dan elektrolit.Selama pelepasan, ion hidrogen dari elektroda logam hidrida bergabung dengan ion hidroksida dari elektrolit, menciptakan air.Aliran yang dilepaskan elektron melalui sirkuit eksternal, menghasilkan energi listrik.

Tegangan:
Baterai NIMH biasanya memiliki tegangan nominal 1,2 volt per sel.Beberapa sel dapat dihubungkan secara seri untuk meningkatkan tegangan keseluruhan.

Kapasitas dan energi:
Baterai NIMH memiliki peringkat kapasitas, diukur dalam Ampere-Hours (AH) atau Milliampere-Hours (MAH), yang mewakili jumlah muatan yang dapat disimpan baterai.Kapasitas energi baterai NIMH ditentukan dengan mengalikan kapasitasnya dengan tegangan nominal.

Pengisian dan pelepasan:
Baterai NIMH dapat diisi dengan menggunakan teknik pengisian yang sesuai.Selama pengisian daya, tegangan yang lebih tinggi diterapkan untuk membalikkan reaksi kimia yang terjadi selama pelepasan.Pelepasan melibatkan pelepasan energi yang disimpan sebagai tenaga listrik.

Efek memori:
Baterai NIMH rentan terhadap efek memori, di mana kapasitas baterai berkurang jika berulang kali diisi tanpa sepenuhnya habis terlebih dahulu.Namun, baterai NIMH modern kurang rentan terhadap efek ini dibandingkan dengan versi sebelumnya.

Dampak lingkungan:
Baterai NIMH lebih ramah lingkungan daripada beberapa jenis baterai lainnya (seperti baterai asam timbal), karena tidak mengandung logam berat beracun seperti timbal atau kadmium.Namun, mereka masih membutuhkan pembuangan atau daur ulang yang tepat karena adanya bahan lain seperti nikel dan logam hidrida.

Aplikasi:
Baterai NIMH biasanya digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk elektronik portabel, kendaraan hibrida, alat-alat listrik tanpa kabel, dan perangkat drain tinggi lainnya.Mereka menawarkan keseimbangan antara kapasitas, kepadatan energi, dan efektivitas biaya.

Komposisi dan Prinsip Kerja:
Baterai perak-zinc (AG-ZN) terdiri dari elektroda positif (perak oksida, AG2O), elektroda negatif (seng, Zn), dan elektrolit alkali.Selama pelepasan, elektroda oksida perak berkurang untuk membentuk perak (Ag) dan melepaskan ion hidroksida (OH-) ke dalam elektrolit.Secara bersamaan, elektroda seng mengoksidasi, melarutkan ke dalam ion seng (Zn2+) dan menghasilkan elektron (E-).Reaksi keseluruhan dapat direpresentasikan sebagai: 2ag2o + zn -> 4ag + zno

Tegangan:
Baterai perak-seng biasanya memiliki tegangan nominal 1,6 hingga 1,9 volt per sel.

Kapasitas dan energi:
Baterai perak-seng memiliki kepadatan energi yang relatif tinggi sekitar 100-120 WH/kg.Mereka menawarkan kapasitas mulai dari 150 hingga 500 mAh per sel.

Pengisian dan pelepasan:
Selama pengisian daya, reaksi terbalik.Perak teroksidasi kembali ke oksida perak pada elektroda positif, dan seng dilapisi kembali ke elektroda negatif.

Keuntungan:
Baterai perak-seng menawarkan beberapa keunggulan, termasuk kepadatan energi yang tinggi, umur siklus yang lebih lama (biasanya lebih dari 500 siklus), dan dampak lingkungan yang relatif rendah.Mereka juga dianggap lebih aman dibandingkan dengan beberapa kimia baterai lainnya.

Batasan:
Salah satu batasan baterai perak-seng adalah potensi untuk pembentukan dendrit perak, yang dapat menyebabkan sirkuit pendek internal dan mengurangi kinerja baterai dari waktu ke waktu.Prosedur pengisian dan pelepasan yang cermat diperlukan untuk meminimalkan pembentukan dendrit.

Aplikasi:
Baterai perak-seng digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti peralatan militer, perangkat medis, alat bantu dengar, dan aplikasi kedirgantaraan.Kepadatan dan keandalan energi mereka yang tinggi membuat mereka cocok untuk aplikasi yang menuntut dan berkinerja tinggi.

Komposisi dan Prinsip Kerja:
Baterai timbal-karbon menggabungkan elektroda positif timbal dioksida (PBO2) dan elektroda negatif yang mengandung bahan karbon.Selama pelepasan, elektroda timbal dioksida dikonversi menjadi timbal sulfat (PBSO4), sedangkan elektroda karbon menyerap dan melepaskan ion.Proses ini menghasilkan energi listrik.Selama pengisian daya, reaksi terbalik, mengubah timbal sulfat kembali ke timbal dioksida dan memulihkan elektroda karbon.

Tegangan:
Baterai timbal-karbon biasanya memiliki tegangan nominal 2 volt per sel.

Kapasitas dan energi:
Baterai timah-karbon memiliki peringkat kapasitas mulai dari sekitar 40 AH hingga 200 AH per sel, tergantung pada ukuran dan desain baterai.Kapasitas energi ditentukan dengan mengalikan kapasitas dengan tegangan nominal.

Pengisian dan pelepasan:
Baterai timah-karbon dapat diisi dengan menggunakan teknik pengisian yang sesuai.Selama pengisian daya, tegangan yang lebih tinggi dari tegangan baterai diterapkan untuk mengubah timbal sulfat kembali menjadi timbal dioksida dan untuk mengisi kembali elektroda karbon.Pelepasan melibatkan pelepasan energi yang disimpan sebagai tenaga listrik.

Keuntungan:
Baterai timah-karbon menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan baterai asam timbal tradisional, termasuk peningkatan umur siklus (biasanya lebih dari 2.000 siklus), penerimaan muatan yang lebih tinggi, dan kinerja yang lebih baik dalam kondisi parsial state of muatan (PSOC).Penambahan karbon ke elektroda negatif meningkatkan kemampuan baterai untuk menangani aplikasi arus tinggi dan tingkat tinggi.

Aplikasi:
Baterai timah-karbon menemukan aplikasi dalam sistem penyimpanan energi terbarukan, kendaraan listrik hibrida (HEV), sistem daya cadangan, dan aplikasi industri lainnya.Mereka sangat cocok untuk aplikasi yang membutuhkan bersepeda yang sering, tingkat pengisian dan pelepasan tinggi, dan keandalan jangka panjang.

Dampak lingkungan:
Baterai timbal-karbon telah mengurangi kandungan timbal dibandingkan dengan baterai asam timbal konvensional, yang mengarah pada peningkatan dampak lingkungan.Mereka juga menunjukkan kemampuan bersepeda yang lebih baik, menghasilkan masa pakai yang lebih lama dan mengurangi pembangkitan limbah.

Komposisi dan Prinsip Kerja:
Baterai natrium-sulfur (NAS) terdiri dari elektrolit solid-state, elektroda positif natrium (NA), dan elektroda negatif sulfur (S).Prinsip kerja melibatkan reaksi redoks reversibel antara natrium dan belerang.Selama pelepasan, ion natrium (Na+) bermigrasi dari elektroda positif melalui elektrolit ke elektroda negatif, di mana mereka bereaksi dengan sulfur untuk membentuk natrium polisulfida.Proses ini melepaskan energi listrik.Selama pengisian daya, reaksi terbalik, mengubah natrium polisulfida kembali ke ion natrium dan sulfur.

Tegangan:
Baterai natrium-sulfur biasanya memiliki tegangan nominal 2 volt per sel.

Kapasitas dan energi:
Baterai natrium-sulfur memiliki kepadatan energi tinggi, mulai dari 100 WH/kg hingga 200 WH/kg.Kapasitas biasanya dalam kisaran 200 hingga 500 jam ampere (AH) per sel.

Suhu Operasional:
Baterai natrium-sulfur beroperasi pada suhu tinggi, biasanya sekitar 300 hingga 350 derajat Celcius (572 hingga 662 derajat Fahrenheit), untuk memfasilitasi mobilitas ion natrium dan meningkatkan reaksi elektrokimia.

Pengisian dan pelepasan:
Baterai natrium-sulfur membutuhkan kontrol suhu yang cermat selama pengisian dan pelepasan untuk mempertahankan kinerja mereka dan mencegah masalah keamanan.Pengisian melibatkan penerapan tegangan yang lebih tinggi untuk menggerakkan ion natrium kembali ke elektroda positif, sementara pelepasan melibatkan pelepasan energi yang disimpan sebagai tenaga listrik.

Keuntungan:
Baterai natrium-sulfur menawarkan beberapa keunggulan, termasuk kepadatan energi tinggi, umur siklus panjang (lebih dari 3.000 siklus), dan efisiensi muatan/pelepasan yang sangat baik.Mereka cocok untuk aplikasi yang membutuhkan penyimpanan energi skala besar, seperti sistem penyimpanan energi tingkat jaringan.

Aplikasi:
Baterai natrium-sulfur digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk penyimpanan energi terbarukan, stabilisasi jaringan listrik, dan sistem tenaga di luar jaringan.Mereka sangat cocok untuk aplikasi yang membutuhkan penyimpanan energi berdurasi panjang dan output daya tinggi.

Komposisi dan Prinsip Kerja:
Baterai natrium-ion terdiri dari elektroda positif berbasis natrium, elektroda negatif berbasis karbon, dan elektrolit pengantara natrium-ion.Prinsip kerja melibatkan interkalasi/deintercalation ion natrium (Na+) yang dapat dibalik ke/dari bahan elektroda.Selama pelepasan, ion natrium bermigrasi dari elektroda positif ke elektroda negatif melalui elektrolit, menciptakan aliran elektron yang menghasilkan energi listrik.Selama pengisian daya, ion natrium digerakkan kembali ke elektroda positif.

Tegangan:
Baterai natrium-ion biasanya memiliki tegangan nominal 3,7 hingga 4 volt per sel.

Kapasitas dan energi:
Baterai natrium-ion memiliki peringkat kapasitas yang biasanya berkisar antara 100 hingga 150 miliamer per gram (mah/g) untuk bahan elektroda.Kepadatan energi dapat berkisar dari 100 hingga 150 watt jam per kilogram (WH/kg).

Pengisian dan pelepasan:
Baterai natrium-ion dapat diisi dengan menggunakan teknik pengisian yang sesuai.Selama pengisian daya, tegangan yang lebih tinggi diterapkan untuk menggerakkan ion natrium kembali ke elektroda positif.Pelepasan melibatkan pelepasan energi yang disimpan sebagai tenaga listrik.

Keuntungan:
Baterai natrium-ion menawarkan beberapa keunggulan, termasuk kelimpahan dan biaya rendah natrium dibandingkan dengan lithium, yang membuatnya berpotensi lebih hemat biaya.Mereka juga memiliki masa pakai siklus yang panjang, peningkatan keamanan dibandingkan dengan baterai lithium-ion, dan lebih ramah lingkungan.

Aplikasi:
Baterai natrium-ion sedang dieksplorasi untuk berbagai aplikasi, termasuk sistem penyimpanan energi skala besar, integrasi energi terbarukan, dan stabilisasi grid.Mereka memiliki potensi untuk digunakan dalam kendaraan listrik, elektronik portabel, dan aplikasi penyimpanan energi lainnya.