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. Consiste em eletrodos e eletrólitos positivos e negativos.
Bateria física: Uma bateria física converte energia física (como energia solar e energia mecânica) em energia elétrica por meio de mudanças físicas.
Classificação química das baterias: Do ponto de vista estrutural, pode ser dividida em duas categorias: baterias de armazenamento (incluindo baterias primárias e baterias secundárias) e células de combustível. Baterias primárias: só podem ser usadas uma vez, o material ativo é irreversível, a autodescarga é pequena, a resistência interna é grande e a capacidade específica de massa e a capacidade específica de volume são altas.
Baterias secundárias: podem ser carregadas e descarregadas repetidamente, o material ativo é reversível e são amplamente utilizadas em vários dispositivos de carregamento. A maioria dos modelos existentes no mercado atualmente utiliza baterias secundárias recarregáveis para conduzir 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 diferentes materiais de eletrodo positivo. Atualmente, as montadoras do 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 da bateria de lítio depende principalmente do movimento de íons de lítio (Li+) entre os eletrodos positivo e negativo. Ao carregar, os íons de lítio são desintercalados do eletrodo positivo e incorporados no eletrodo negativo através do eletrólito, e o eletrodo negativo está em um estado rico em lítio; o oposto é verdadeiro 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 íon-lítio têm alta densidade de energia, longa vida útil e baixa taxa de autodescarga e são amplamente utilizadas em telefones celulares, laptops e veículos elétricos.
Os campos de aplicação debaterias de lítiosão divididos principalmente em poder e não poder. Os campos de energia das aplicações de baterias de íons de lítio incluem veículos elétricos, ferramentas elétricas, etc.; campos não energéticos incluem eletrônicos de consumo e campos de armazenamento de energia, etc.
Composição e classificação de baterias de lítio
As baterias de lítio são compostas principalmente de quatro partes: materiais de eletrodos positivos, materiais de eletrodos negativos, eletrólitos e separadores de bateria. Os materiais dos eletrodos negativos afetam principalmente a eficiência inicial e o desempenho do ciclo das baterias de íons de lítio. Os eletrodos negativos da bateria 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 do 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. Eletrodos negativos à base de silício são o foco da pesquisa dos principais fabricantes de eletrodos negativos e são um dos novos materiais de eletrodos negativos com maior probabilidade de serem usados em larga escala no futuro.
Baterias de lítiosão classificados em baterias de óxido de cobalto de 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, são divididas em baterias quadradas, baterias cilíndricas e baterias soft-pack;
De acordo com os cenários de aplicação, eles podem ser divididos em eletrônicos de consumo, armazenamento de energia e baterias de potência. 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 doméstico e no armazenamento de energia do sistema de energia independente distribuído, como energia solar e geração de energia eólica; as baterias de energia são usadas principalmente em vários veículos elétricos, ferramentas elétricas e veículos de novas energias.
Conclusão
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Horário da postagem: 18 de setembro de 2024