Introdução:
As baterias podem ser amplamente divididas em três categorias: baterias químicas, baterias físicas e baterias biológicas. As baterias químicas são as mais utilizadas em veículos elétricos.
Bateria química: Uma bateria química é um dispositivo que converte energia química em energia elétrica por meio de reações químicas. Ela consiste em eletrodos positivos e negativos e eletrólitos.
Bateria física: Uma bateria física converte energia física (como energia solar e energia mecânica) em energia elétrica por meio de mudanças físicas.
Classificação das baterias químicas: Do ponto de vista estrutural, elas podem ser divididas em duas categorias: baterias de armazenamento (incluindo baterias primárias e secundárias) e células de combustível. Baterias primárias: podem ser usadas apenas uma vez, o material ativo é irreversível, a autodescarga é pequena, a resistência interna é alta e a capacidade específica de massa e capacidade específica de volume são altas.
Baterias secundárias: podem ser carregadas e descarregadas repetidamente, o material ativo é reversível e são amplamente utilizadas em diversos dispositivos de carregamento. A maioria dos modelos no mercado atualmente utiliza baterias secundárias recarregáveis para acionar o veículo. As baterias secundárias são divididas em baterias de chumbo-ácido, baterias de níquel-cádmio, baterias de níquel-hidreto metálico e baterias de lítio, de acordo com os diferentes materiais do eletrodo positivo. Atualmente, as montadoras no mercado utilizam principalmentebaterias de lítio, e alguns usam baterias de níquel-hidreto metálico.
Definição de bateria de lítio
Bateria de lítioé uma bateria que usa metal de lítio ou liga de lítio como material de eletrodo positivo ou negativo e solução eletrolítica não aquosa.
O processo de carga e descarga de uma bateria de lítio depende principalmente do movimento de íons de lítio (Li+) entre os eletrodos positivo e negativo. Durante o carregamento, os íons de lítio são desintercalados do eletrodo positivo e incorporados ao eletrodo negativo através do eletrólito, e o eletrodo negativo fica em um estado rico em lítio; o oposto ocorre durante a descarga.
Princípio eletroquímico da bateria de íons de lítio
Fórmula de reação do eletrodo positivo: LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
Fórmula de reação do eletrodo negativo: C + xLi+ + xe- → CLix
As baterias de íons de lítio têm alta densidade energética, longa vida útil e baixa taxa de autodescarga, sendo amplamente utilizadas em celulares, laptops e veículos elétricos.
Os campos de aplicação debaterias de lítiosão divididos principalmente em aplicações de energia e não energia. Os campos de energia das aplicações de baterias de íons de lítio incluem veículos elétricos, ferramentas elétricas, etc.; os campos não energéticos incluem eletrônicos de consumo e armazenamento de energia, etc.
Composição e classificação das baterias de lítio
As baterias de lítio são compostas principalmente por quatro partes: materiais de eletrodo positivo, materiais de eletrodo negativo, eletrólitos e separadores de bateria. Os materiais de eletrodo negativo afetam principalmente a eficiência inicial e o desempenho do ciclo das baterias de íons de lítio. Os eletrodos negativos das baterias de lítio são divididos principalmente em duas categorias: materiais de carbono e materiais sem carbono. A aplicação mais orientada para o mercado é o material de eletrodo negativo de grafite entre os materiais de carbono, entre os quais a grafite artificial e a grafite natural têm aplicações industriais em larga escala. Os eletrodos negativos à base de silício são o foco de pesquisas dos principais fabricantes de eletrodos negativos e são um dos novos materiais de eletrodo negativo com maior probabilidade de serem usados em larga escala no futuro.
Baterias de lítiosão classificadas em baterias de óxido de cobalto e lítio, baterias de fosfato de ferro-lítio, baterias ternárias, etc. de acordo com os materiais do eletrodo positivo;
De acordo com a forma do produto, elas são divididas em baterias quadradas, baterias cilíndricas e baterias soft-pack;
De acordo com os cenários de aplicação, elas podem ser divididas em eletrônicos de consumo, armazenamento de energia e baterias de energia. Entre elas, as baterias de lítio de consumo são usadas principalmente em produtos 3C; as baterias de armazenamento de energia são usadas principalmente no armazenamento de energia residencial e em sistemas de energia distribuída independentes, como geração de energia solar e eólica; e as baterias de energia são usadas principalmente em diversos veículos elétricos, ferramentas elétricas e veículos de nova energia.
Conclusão
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Horário da publicação: 18/09/2024