Guia abrangente para classificação da bateria: uma referência completa
- a.Baterias de íon de lítio
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O artigo anterior mencionou a bateria de íon de lítio muitas vezes.Eu acredito que você já entende seu conceito básico.(Avajamento relacionado:O guia final para as baterias) Mas muitas pessoas costumam confundir muitos conceitos, como baterias de íon de lítio, baterias de fosfato de ferro de lítio e assim por diante.Aqui vem a classificação da bateria de íons de lítio.Continue lendo abaixo.
As baterias de íons de lítio podem ser classificadas em várias categorias com base em sua construção e composição.Aqui estão algumas classificações comuns de baterias de íons de lítio:
1. Baterias de óxido de cobalto de lítio (Licoo2): Esses são um dos tipos mais utilizados de baterias de íons de lítio, comumente encontradas em eletrônicos de consumo, como smartphones e laptops.
Componentes principais: um cátodo (eletrodo positivo) feito de óxido de cobalto de lítio, um ânodo (eletrodo negativo) normalmente feito de grafite e um separador que permite o fluxo de íons de lítio entre os eletrodos, evitando contato direto.
•Densidade de energia: aproximadamente 150-200 wh/kg
•Ciclo Life: Cerca de 300-500 ciclos
•Taxa de autodescrição: cerca de 5-8% ao mês
2. Baterias de fosfato de ferro de lítio (LIFEPO4): Essas baterias são conhecidas por seu excelente desempenho de segurança e vida útil de longa duração.Eles são frequentemente usados em veículos elétricos (VEs) e sistemas de armazenamento de energia.
Componentes principais: as baterias LIFEPO4 consistem em um cátodo (eletrodo positivo) feito de fosfato de ferro de lítio, um ânodo (eletrodo negativo) normalmente feito de carbono e um separador que permite o fluxo de íons de lítio, evitando contato direto entre os eletrodos.
•Densidade de energia: cerca de 130-160 wh/kg
•Vida de bicicleta: normalmente 2000-5000 ciclos
•Taxa de auto-descarga: aproximadamente 1-3% ao mês
3. Óxido de cobalto de níquel de lítio (LinimncOO2 ou NMC) baterias: As baterias NMC oferecem um equilíbrio entre densidade de energia, capacidade de energia e segurança.Eles são comumente usados em veículos elétricos e dispositivos eletrônicos portáteis.
Componentes principais: a composição das baterias NMC pode variar, mas a formulação mais comum é uma proporção de níquel, manganês e cobalto no cátodo, como NMC 111 (partes iguais de níquel, manganês e cobalto) ou NMC 532 (5 partesníquel, 3 partes de manganês e 2 partes de cobalto).A proporção exata afeta as características de desempenho da bateria, incluindo densidade de energia, densidade de potência e vida útil do ciclo.
•Densidade de energia: aproximadamente 200-250 wh/kg
•Vida de bicicleta: normalmente 500-1000 ciclos
•Taxa de autodescrição: cerca de 3-5% ao mês
4. Óxido de alumínio de cobalto de níquel de lítio (linicoalo2 ou NCA): As baterias da NCA são conhecidas por sua alta densidade de energia e são usadas em veículos elétricos, como alguns modelos produzidos pela Tesla.
Componentes principais: a composição das baterias da NCA normalmente consiste em uma alta concentração de níquel, uma quantidade moderada de cobalto e uma pequena quantidade de alumínio no material do cátodo.Esta formulação permite uma alta densidade de energia e bom desempenho geral.
•Densidade energética: cerca de 200-260 wh/kg
•Vida de bicicleta: aproximadamente 500-1000 ciclos
•Taxa de auto-descarga: aproximadamente 2-3% ao mês
5. Titanato de lítio (LI4TI5O12) Baterias: Essas baterias têm uma capacidade de alta taxa e uma vida útil longa, tornando -as adequadas para aplicações que requerem carregamento rápido e alta potência, como barramentos elétricos e armazenamento de energia da grade.
Componentes principais: O material do cátodo nas baterias Li4TI5O12 é composto por óxido de titânio de lítio, que possui uma estrutura de cristal de espinélio.Essa estrutura permite a inserção e extração de íons de lítio com tensão mínima, permitindo que a bateria atinja uma longa vida útil do ciclo.
•Densidade de energia: normalmente 80-120 WH/kg
•Vida de bicicleta: cerca de 10.000 ciclos ou mais
•Taxa de autodescrição: cerca de 1-2% ao mês
6. Baterias de Lítio-Sulfur (LI-S): As baterias LI-S têm o potencial de oferecer alta densidade de energia, mas ainda estão em desenvolvimento e não são amplamente comercializadas.
Componentes principais: As baterias cátodo das LI-S são normalmente compostas de compostos elementares de enxofre ou enxofre, enquanto o ânodo pode ser metal de lítio ou material hospedeiro de íons de lítio.Durante a alta, os íons de lítio transportam entre o ânodo e o cátodo através do eletrólito, e o enxofre passa por uma série de reações químicas para formar compostos de sulfeto de lítio.O processo reverso ocorre durante o carregamento.
•Densidade de energia: atualmente em desenvolvimento, mas potencialmente mais de 300 wh/kg
•Vida de bicicleta: ainda sendo melhorada, normalmente em torno de 200 a 500 ciclos
•Taxa de autodescrição: varia dependendo do design e química específicos
7. Baterias de íon de lítio em estado sólido: Essas baterias usam um eletrólito sólido em vez de um eletrólito de líquido ou gel, oferecendo vantagens potenciais em termos de segurança, densidade de energia e vida útil do ciclo.No entanto, eles ainda estão no estágio de pesquisa e desenvolvimento.
Componentes principais: Nas baterias de íons de lítio de estado sólido, o cátodo e o ânodo são normalmente feitos de materiais contendo lítio, semelhantes às baterias tradicionais de íon de lítio.No entanto, a principal diferença está no eletrólito, que é um material sólido que facilita o transporte de íons de lítio entre os eletrodos.
•Densidade de energia: atualmente em desenvolvimento, mas potencialmente superior a 500 wh/kg
•Vida de bicicleta: ainda sendo pesquisada, mas espera-se significativamente maior que as baterias convencionais de íons de lítio
•Taxa de autodescrição: espera-se que seja menor que as baterias convencionais de íons de lítio, mas dados específicos ainda não estão amplamente disponíveis.
Esses são apenas alguns dos tipos comuns, e existem outros tipos especializados de baterias de íons de lítio em desenvolvimento.
- b.Bateria de fosfato de ferro de lítio
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O artigo anterior mencionou o conceito de baterias de fosfato de ferro de lítio, que é um membro da família de bateria de íon de lítio.Mas, devido às suas propriedades especiais, tenho que falar sobre isso com mais detalhes separadamente.
As baterias de fosfato de ferro-ferro têm os seguintes recursos exclusivos em comparação com as baterias tradicionais de íons de lítio: alta segurança, vida útil longa, menor risco de fuga térmica e uma faixa de temperatura de operação mais ampla.As baterias de fosfato de ferro-ferro usam íons de lítio entre os eletrodos positivos e negativos como material do cátodo, que possui propriedades químicas mais estáveis e pode proporcionar maior segurança e vida útil do ciclo mais longo.Além disso, as baterias de fosfato de ferro-ferro têm um menor risco de fuga térmica em comparação com as baterias convencionais de íons de lítio em condições extremas, como alta temperatura ou sobrecarga.Isso torna as baterias de fosfato de ferro-ferro mais vantajoso em algumas aplicações que requerem maior segurança e podem operar corretamente em uma faixa de temperatura mais ampla.
A seguir, são apresentados parâmetros comuns para baterias de fosfato de ferro-ferro:
Faixa de temperatura: As baterias de fosfato de ferro -ferro geralmente operam em uma ampla faixa de temperatura, geralmente de -20 graus Celsius a 60 graus Celsius.
Taxa de autodescrição: A taxa de auto-descarga é a taxa na qual uma bateria perde energia por conta própria quando não está em uso.A taxa de auto-descarga da bateria do LIFEPO4 é de 1-3% ao mês.
Eficiência do ciclo: A eficiência do ciclo refere -se à porcentagem de energia perdida durante o ciclo de carga/descarga da bateria.As baterias de fosfato de ferro-ferro geralmente têm uma alta eficiência do ciclo e são capazes de converter energia elétrica em energia química e liberá-la com alta eficiência.
Tamanho da bateria: As baterias de fosfato de ferro-ferro estão disponíveis no Mar ket em uma variedade de tamanhos e formas diferentes, como 18650, 26650, etc.
Formato de bateria: Prismático ou cilíndrico.
Voltagem nominal: A tensão nominal de uma única bateria de fosfato de ferro-lítio é de 3,2 volts (V).
Tensão de corte: A tensão de corte de uma única bateria de fosfato de ferro-lítio é geralmente de 2,5 volts
Capacidade: A capacidade das células cilíndricas de vida -4 geralmente varia de 1000 mAh a 3000 mAh ou mais.As células quadradas LIFEPO4 têm uma capacidade mais ampla de 7ah a 400H ou superior.
Taxa de cobrança: A taxa de carregamento geralmente é expressa como um valor C, que é um múltiplo da capacidade da bateria.Por exemplo, uma taxa de carregamento de 1C significa que a bateria é carregada na mesma corrente que sua capacidade.Uma bateria típica do LIFEPO4 pode suportar taxas de carregamento de 1C a 2C ou até mais.
Taxa de descarga: A taxa de descarga, também expressa como um valor C, representa a proporção da corrente de descarga contínua da bateria e sua capacidade.As baterias de fosfato de ferro-ferro geralmente têm uma alta capacidade de taxa de descarga e podem suportar taxas de descarga de até 3 ° C ou mais.
Vida (Ciclo Life): As baterias de fosfato de ferro-ferro geralmente têm uma vida longa, pode suportar 2000-5000 ciclos de carga e descarga.
Densidade energética: A densidade de energia das baterias de fosfato de ferro-ferro é geralmente entre 130 e 160 watts-hora por quilograma (WH/kg).
- c.Baterias de chumbo-ácido
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A bateria de chumbo-ácido já foi mencionada antes, mas você ainda tem dúvidas?
Qual é a diferença entre as baterias AMG e o chumbo-ácido?
O que é uma bateria de gel?
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Não se preocupe, aqui lhe dará um tipo claro de diferenças e semelhanças.
As baterias de chumbo-ácido podem ser classificadas nos seguintes tipos:
Baterias inundadas de chumbo-ácido: Estes são o tipo mais comum de baterias de chumbo-ácido.Eles têm um eletrólito líquido, normalmente uma mistura de água e ácido sulfúrico, que é livre para se mover dentro do revestimento da bateria.
Aqui estão algumas características principais e características das baterias inundadas de ácido de chumbo:
•Eletrólito líquido: As baterias inundadas contêm uma solução de eletrólito líquido, geralmente uma mistura de água e ácido sulfúrico.O eletrólito líquido é livre para se mover dentro do revestimento da bateria.
•Caps celulares removíveis: As baterias inundadas possuem tampas celulares removíveis que permitem a inspeção e manutenção do nível de eletrólito e gravidade específica.A gravidade específica é uma medida da concentração de ácido sulfúrico no eletrólito e indica o estado de carga da bateria.
•Topping de água: as baterias inundadas requerem manutenção periódica, incluindo a adição de água destilada para manter o nível adequado de eletrólitos.A água evapora durante o processo de carregamento e a cobertura com água destilada ajuda a impedir que as placas sejam expostas ao ar, o que pode levar à sulfatação.
•Sistema de ventilação: devido à produção de gases durante o carregamento, as baterias inundadas têm um sistema de ventilação para liberar o excesso de gás e impedir o acúmulo de pressão dentro da bateria.Este sistema de ventilação requer ventilação adequada na área de instalação da bateria.
•Capacidade de descarga profunda: as baterias inundadas são projetadas para lidar com descargas profundas, tornando-as adequadas para aplicações onde são esperadas cargas pesadas ocasionais ou descargas de longa duração.
•Econômico: as baterias inundadas de chumbo-ácido são geralmente menos caras em comparação com outras tecnologias de bateria, tornando-as uma escolha econômica para várias aplicações.
As baterias inundadas de chumbo-ácido são comumente usadas em aplicações automotivas, sistemas de energia renovável fora da rede, sistemas de energia de backup e aplicações pesadas, onde a durabilidade e a confiabilidade são críticas.
Baterias de chumbo-ácido selado (SLA): Também conhecidos como baterias de chumbo-ácido regulado por válvula (VRLA), essas baterias são projetadas para ficar livres de manutenção e são seladas para evitar vazamentos de eletrólitos.Eles são posteriormente classificados em dois subtipos:
a.Baterias de tapete de vidro absorvente (AGM): Essas baterias usam um tapete de fibra de vidro embebido em eletrólito para absorver e manter o eletrólito dentro da bateria.O tapete também atua como um separador entre as placas.
Aqui estão alguns pontos -chave sobre as baterias da AGM:
•Construção: as baterias da AGM consistem em placas de chumbo e um eletrólito absorvido dentro de um separador de tapete de vidro.O eletrólito é imobilizado no tapete de vidro, tornando-o não fatal e sem manutenção.
•Operação: As baterias da AGM funcionam usando uma reação química entre as placas de chumbo e o eletrólito para produzir eletricidade.O separador de tapete de vidro absorvido ajuda a reter o eletrólito e fornece uma grande área de superfície para reações químicas, resultando em alta densidade de potência e capacidades de recarga rápida.
•As baterias de AGM seladas e reguladas por válvulas são seladas, o que significa que elas não requerem reabastecimento de água ou eletrólito, como as baterias tradicionais de ácido de chumbo inundado.Eles também são regulados pela válvula, o que significa que eles têm uma válvula de alívio de pressão para ventilar o excesso de gás e manter a pressão interna.
•Capacidade de ciclo profundo: as baterias da AGM são conhecidas por sua capacidade de ciclo profundo, o que significa que elas podem descarregar uma parte significativa de sua capacidade sem serem danificados.Eles são comumente usados em aplicações que requerem descargas e recargas profundas frequentes, como sistemas de energia renovável, veículos elétricos e aplicações marinhas.
•Livre de manutenção: as baterias da AGM são praticamente livres de manutenção, pois não exigem adições regulares de água ou verificações de eletrólitos.No entanto, eles ainda exigem condições adequadas de carregamento e armazenamento para maximizar sua vida útil e desempenho.
•Vantagens: as baterias da AGM oferecem várias vantagens sobre outros tipos de bateria.Eles têm uma baixa taxa de autodescança, são mais resistentes a vibrações e choques e podem ser montados em várias orientações.Eles também têm uma taxa de recarga mais rápida e podem fornecer alta saída de corrente quando necessário.
•Aplicações: as baterias da AGM são usadas em uma ampla gama de aplicações, incluindo sistemas de energia de backup, fontes de alimentação ininterruptas (UPS), sistemas de alarme, equipamentos médicos, veículos recreativos (RVs), sistemas solares fora da rede e muito mais.
b.Baterias em gel: As baterias de gel usam um agente espessante, normalmente sílica, para imobilizar o eletrólito.Isso cria uma consistência semelhante a um gel, o que reduz o risco de vazamento de eletrólitos e permite diferentes orientações da bateria.
Aqui está uma visão geral das baterias de gel:
•Eletrólito de gel: as baterias de gel usam um eletrólito espessado na forma de um gel.O eletrólito consiste em uma solução de ácido sulfúrico misturada com sílica para criar uma substância semelhante a gel.Este eletrólito de gel imobiliza o ácido e impede que ele flua livremente.
•Construção: as baterias de gel normalmente têm placas de chumbo, semelhantes a outras baterias de chumbo-ácido, mas com um material separador exclusivo que absorve e retém o eletrólito de gel.O eletrólito de gel reduz o risco de vazamento de ácido, tornando as baterias à prova de derramamentos e sem manutenção.
•Capacidade de ciclo profundo: como as baterias AGM, as baterias de gel são projetadas para aplicações de ciclo profundo.Eles podem suportar descargas e recargas profundas repetidas sem perda significativa de capacidade.Isso os torna adequados para aplicações que requerem ciclismo frequente, como sistemas de energia renovável, veículos elétricos e aplicações marítimas.
•As baterias seladas e reguladas por válvula: as baterias de gel, como as baterias AGM, são seladas e reguladas por válvulas.Eles não requerem manutenção regular, como adicionar água ou verificar níveis de eletrólitos.A válvula de alívio de pressão permite que o excesso de gás escape e ajuda a manter a pressão interna da bateria.
•Sensibilidade à temperatura: as baterias de gel têm uma sensibilidade mais baixa a extremos de temperatura em comparação com as baterias da AGM.Eles têm um bom desempenho em ambientes de alta e baixa temperatura.O eletrólito de gel fornece maior estabilidade térmica, tornando -os adequados para aplicações em climas extremos.
•Vibração e resistência ao choque: as baterias de gel são altamente resistentes a vibração e choque devido ao eletrólito de gel imobilizado.Isso os torna uma escolha preferida para aplicações em que a bateria pode experimentar movimentos frequentes ou estresse mecânico.
•Taxa de carga mais lenta: uma limitação das baterias de gel é a taxa de carga relativamente mais lenta em comparação com as baterias da AGM.O eletrólito de gel inibe o movimento de íons, resultando em um processo de carregamento mais lento.É importante usar um carregador compatível projetado especificamente para baterias de gel para evitar sobrecarga.
•APLICAÇÕES: As baterias de gel são comumente usadas em várias aplicações, incluindo sistemas de energia renovável, sistemas solares fora da rede, carrinhos de golfe, cadeiras de rodas elétricas, scooters e outros dispositivos de mobilidade.Eles também são preferidos em aplicações onde a segurança, a resistência à vibração e a capacidade de ciclismo profunda são cruciais.
Resumo
Embora as baterias de chumbo-ácido ainda ocupem uma alta participação no ket no aplicativo Mar ket devido ao seu preço baixo.Mas, nos últimos anos, com o despertar da consciência das pessoas sobre proteção ambiental, mais e mais pessoas começaram a abandonar as baterias poluentes de chumbo-ácido e substituí-las pelas baterias de íon de lítio mais ecológicas.
- d.Baterias de polímero de lítio
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As baterias de polímero de lítio, também conhecidas como baterias LI-PO, são um tipo de bateria recarregável comumente usada em dispositivos eletrônicos portáteis.Eles são uma variação das baterias de íons de lítio e compartilham muitas semelhanças, mas diferem em termos de construção e eletrólito.
Aqui estão algumas informações principais sobre as baterias de polímero de lítio (LI-PO):
As baterias LI-PO usam um eletrólito de polímero em vez de um eletrólito líquido encontrado nas baterias tradicionais de íons de lítio.Esse eletrólito de polímero é geralmente uma substância sólida ou semelhante a gel, que permite maior flexibilidade no fator de forma da bateria.Essa flexibilidade torna as baterias LI-PO ideais para dispositivos com restrições de espaço ou formas irregulares, como smartphones, tablets, drones e dispositivos vestíveis.
• Densidade de energia: as baterias LI-PO geralmente têm densidades de energia que variam de 150 a 200 watts por quilograma (WH/kg).Essa alta densidade de energia permite uma vida útil mais longa da bateria e designs mais compactos em comparação com outras tecnologias de bateria.
• Taxa de descarga: as baterias LI-PO são conhecidas por suas altas taxas de descarga, geralmente excedendo 20 ° C (onde C representa a capacidade da bateria).Algumas baterias Li-PO de alto desempenho podem até lidar com taxas de descarga de 50 ° C ou mais, permitindo que elas forneçam grandes quantidades de potência rapidamente.
• Vida de bicicleta: as baterias LI-PO normalmente podem suportar centenas de ciclos de carga e descarga antes que sua capacidade comece a se degradar significativamente.Uma bateria LI-PO bem mantida pode reter cerca de 80% de sua capacidade original após 300-500 ciclos.
• Taxa de autodescrição: as baterias LI-PO têm uma taxa de autodescança relativamente baixa.Eles podem reter aproximadamente 5 a 10% de sua carga por mês, quando armazenados à temperatura ambiente.Esse recurso os torna adequados para dispositivos que podem estar ociosos por períodos prolongados sem perder muita cobrança.
• Tensão: As baterias LI-PO geralmente têm uma tensão nominal de 3,7 volts por célula.No entanto, quando totalmente carregado, a tensão pode atingir cerca de 4,2 volts por célula.É importante observar que as baterias LI-PO exigem carregadores especializados projetados para lidar com suas características de tensão e carregamento.
• Considerações de segurança: As baterias LI-PO são mais sensíveis à sobrecarga, excesso de descarregamento e altas temperaturas em comparação com outros tipos de bateria.Se maltratados, eles podem inchar, superaquecer ou até pegar fogo ou explodir.É crucial seguir as diretrizes de segurança, usar carregadores apropriados e evitar danos físicos à bateria.
- e.Bateria de hidreto de níquel-metal
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Composição e princípio de trabalho:
As baterias de hidreto de níquel-metal (NIMH) consistem em um eletrodo positivo (hidróxido de níquel), um eletrodo negativo (hidreto de metal) e um eletrólito.Durante a descarga, os íons hidrogênio do eletrodo de hidreto metálico combinam -se com os íons hidróxido do eletrólito, criando água.Os elétrons liberados fluem através do circuito externo, gerando energia elétrica.
Tensão:
As baterias NIMH geralmente têm uma tensão nominal de 1,2 volts por célula.Várias células podem ser conectadas em série para aumentar a tensão geral.
Capacidade e energia:
As baterias NIMH têm uma classificação de capacidade, medidas em amperes-horas (AH) ou Milliampere-Hours (MAH), o que representa a quantidade de carga que a bateria pode armazenar.A capacidade de energia de uma bateria NIMH é determinada multiplicando sua capacidade pela tensão nominal.
Cobrança e descarga:
As baterias NIMH podem ser carregadas usando técnicas de carregamento apropriadas.Durante o carregamento, uma tensão mais alta é aplicada para reverter as reações químicas que ocorreram durante a descarga.A descarga envolve a liberação de energia armazenada como energia elétrica.
Efeito de memória:
As baterias NIMH são suscetíveis ao efeito da memória, onde a capacidade da bateria é reduzida se for carregada repetidamente sem ser totalmente descarregada primeiro.No entanto, as baterias modernas do NIMH são menos propensas a esse efeito em comparação com as versões anteriores.
Impacto ambiental:
As baterias NIMH são mais ecológicas do que alguns outros tipos de bateria (como bateria de ácido de chumbo), pois não contêm metais pesados tóxicos, como chumbo ou cádmio.No entanto, eles ainda exigem descarte ou reciclagem adequados devido à presença de outros materiais, como níquel e hidreto de metal.
Formulários:
As baterias NIMH são comumente usadas em várias aplicações, incluindo eletrônicos portáteis, veículos híbridos, ferramentas elétricas sem fio e outros dispositivos de alto drenagem.Eles oferecem um equilíbrio entre capacidade, densidade de energia e custo-efetividade.
- f.Bateria Silver-Zinc
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Composição e princípio de trabalho:
As baterias de Silver-Zinc (AG-ZN) consistem em um eletrodo positivo (óxido de prata, Ag2O), um eletrodo negativo (zinco, Zn) e um eletrólito alcalino.Durante a descarga, o eletrodo de óxido de prata reduz para formar prata (AG) e libera íons hidróxidos (oh-) no eletrólito.Simultaneamente, o eletrodo de zinco oxida, dissolvendo-se em íons de zinco (Zn2+) e gerando elétrons (e-).A reação geral pode ser representada como: 2AG2O + Zn -> 4AG + ZnO
Tensão:
As baterias Silver-Zinc normalmente têm uma tensão nominal de 1,6 a 1,9 volts por célula.
Capacidade e energia:
As baterias de prata-zinco têm uma densidade de energia relativamente alta de cerca de 100-120 wh/kg.Eles oferecem uma capacidade variando de 150 a 500 mAh por célula.
Cobrança e descarga:
Durante o carregamento, as reações são revertidas.A prata é oxidada de volta ao óxido de prata no eletrodo positivo e o zinco é revestido de volta para o eletrodo negativo.
Vantagens:
As baterias de Silver-Zinc oferecem várias vantagens, incluindo alta densidade de energia, vida útil mais longa (normalmente mais de 500 ciclos) e impacto ambiental relativamente baixo.Eles também são considerados mais seguros em comparação com algumas outras químicas da bateria.
Limitações:
Uma limitação de baterias de prata-zinco é o potencial para a formação de dendritos de prata, que podem causar curtos circuitos internos e reduzir o desempenho da bateria ao longo do tempo.Procedimentos cuidadosos de cobrança e descarga são necessários para minimizar a formação de dendritos.
Formulários:
As baterias Silver-Zinc são usadas em várias aplicações, como equipamentos militares, dispositivos médicos, aparelhos auditivos e aplicações aeroespaciais.Sua alta densidade de energia e confiabilidade os tornam adequados para aplicações exigentes e de alto desempenho.
- g.Bateria de carbono de chumbo
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Composição e princípio de trabalho:
As baterias de carbono de chumbo combinam um eletrodo positivo de dióxido de chumbo (PBO2) e um eletrodo negativo contendo materiais de carbono.Durante a descarga, o eletrodo de dióxido de chumbo se converte em sulfato de chumbo (PBSO4), enquanto o eletrodo de carbono absorve e libera íons.Esse processo gera energia elétrica.Durante o carregamento, as reações são revertidas, convertendo o sulfato de chumbo de volta para o dióxido de chumbo e restaurando o eletrodo de carbono.
Tensão:
As baterias de carbono de chumbo geralmente têm uma tensão nominal de 2 volts por célula.
Capacidade e energia:
As baterias de carbono de chumbo têm uma classificação de capacidade que varia de aproximadamente 40 AH a 200 AH por célula, dependendo do tamanho e do design da bateria.A capacidade de energia é determinada multiplicando a capacidade pela tensão nominal.
Cobrança e descarga:
As baterias de carbono de chumbo podem ser carregadas usando técnicas de carregamento apropriadas.Durante o carregamento, uma tensão maior que a tensão da bateria é aplicada para converter o sulfato de chumbo em dióxido de chumbo e reabastecer o eletrodo de carbono.A descarga envolve a liberação de energia armazenada como energia elétrica.
Vantagens:
As baterias de carbono de chumbo oferecem várias vantagens sobre as baterias tradicionais de ácido de chumbo, incluindo a vida útil do ciclo aprimorada (normalmente mais de 2.000 ciclos), maior aceitação de carga e melhor desempenho em condições parciais do estado de carga (PSOC).A adição de carbono ao eletrodo negativo aumenta a capacidade da bateria de lidar com aplicações de alta corrente e alta taxa.
Formulários:
As baterias de carbono de chumbo encontram aplicações em sistemas de armazenamento de energia renovável, veículos elétricos híbridos (HEVs), sistemas de energia de backup e outras aplicações industriais.Eles são particularmente adequados para aplicações que exigem ciclismo frequente, altas taxas de carga e descarga e confiabilidade a longo prazo.
Impacto ambiental:
As baterias de carbono de chumbo reduziram o conteúdo de chumbo em comparação com as baterias convencionais de ácido de chumbo, levando a um melhor impacto ambiental.Eles também exibem melhor capacidade de ciclismo, resultando em vida útil mais longa e geração reduzida de resíduos.
- h.Bateria de Sulfur de sódio
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Composição e princípio de trabalho:
As baterias de enormefur de sódio (NAS) consistem em um eletrólito de estado sólido, um eletrodo positivo de sódio (Na) e um eletrodo negativo de enxofre (s).O princípio de trabalho envolve as reações redox reversíveis entre sódio e enxofre.Durante a descarga, os íons de sódio (Na+) migram do eletrodo positivo através do eletrólito para o eletrodo negativo, onde reagem com enxofre para formar polissulfetos de sódio.Este processo libera energia elétrica.Durante o carregamento, as reações são revertidas, convertendo os polissulfetos de sódio em íons de sódio e enxofre.
Tensão:
As baterias de enormefur de sódio geralmente têm uma tensão nominal de 2 volts por célula.
Capacidade e energia:
As baterias de enormefur de sódio têm uma alta densidade de energia, variando de 100 WH/kg a 200 wh/kg.A capacidade geralmente está na faixa de 200 a 500 amperes-horas (AH) por célula.
Temperatura de operação:
As baterias de enxuto de sódio operam em altas temperaturas, geralmente em torno de 300 a 350 graus Celsius (572 a 662 graus Fahrenheit), para facilitar a mobilidade dos íons de sódio e aumentar as reações eletroquímicas.
Cobrança e descarga:
As baterias de enormefur de sódio exigem controle de temperatura cuidadoso durante o carregamento e descarga para manter seu desempenho e evitar problemas de segurança.O carregamento envolve a aplicação de uma tensão mais alta para conduzir os íons de sódio de volta ao eletrodo positivo, enquanto a descarga envolve a liberação de energia armazenada como energia elétrica.
Vantagens:
As baterias de enormefur de sódio oferecem várias vantagens, incluindo alta densidade de energia, vida útil do ciclo longo (mais de 3.000 ciclos) e excelente eficiência de carga/descarga.Eles são adequados para aplicações que exigem armazenamento de energia em larga escala, como sistemas de armazenamento de energia no nível da grade.
Formulários:
As baterias de enormefur de sódio são usadas em várias aplicações, incluindo armazenamento de energia renovável, estabilização da grade elétrica e sistemas de energia fora da rede.Eles são particularmente adequados para aplicações que requerem armazenamento de energia de longa duração e alta potência.
- j.Bateria de níquel-ferro
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Composição e princípio de trabalho:
As baterias de íons de sódio consistem em um eletrodo positivo à base de sódio, um eletrodo negativo à base de carbono e um eletrólito condutor de íons de sódio.O princípio de trabalho envolve a intercalação/deintercalação reversível de íons de sódio (Na+) em/a partir dos materiais do eletrodo.Durante a descarga, os íons de sódio migram do eletrodo positivo para o eletrodo negativo através do eletrólito, criando um fluxo de elétrons que gera energia elétrica.Durante o carregamento, os íons de sódio são levados de volta ao eletrodo positivo.
Tensão:
As baterias de íons de sódio geralmente têm uma tensão nominal de 3,7 a 4 volts por célula.
Capacidade e energia:
As baterias de íons de sódio têm uma classificação de capacidade normalmente variando de 100 a 150 miliampera-hora por grama (mah/g) para os materiais do eletrodo.A densidade de energia pode variar de 100 a 150 watts por quilograma (WH/kg).
Cobrança e descarga:
As baterias de íons de sódio podem ser carregadas usando técnicas de carregamento apropriadas.Durante o carregamento, uma tensão mais alta é aplicada para acionar os íons de sódio de volta ao eletrodo positivo.A descarga envolve a liberação de energia armazenada como energia elétrica.
Vantagens:
As baterias de íons de sódio oferecem várias vantagens, incluindo a abundância e o baixo custo de sódio em comparação com o lítio, o que os torna potencialmente mais econômicos.Eles também têm uma longa vida útil do ciclo, a segurança melhorada em comparação com as baterias de íon de lítio e são mais ecológicas.
Formulários:
As baterias de íons de sódio estão sendo exploradas para várias aplicações, incluindo sistemas de armazenamento de energia em larga escala, integração de energia renovável e estabilização da grade.Eles têm o potencial de serem usados em veículos elétricos, eletrônicos portáteis e outras aplicações de armazenamento de energia.