Número Browse:0 Autor:editor do site Publicar Time: 2024-03-27 Origem:alimentado
Constituinte químico principal
A alta densidade de energia e o baixo custo do ciclo das baterias de lítio as diferenciam de outros produtos químicos.Existem cerca de seis produtos químicos principais para baterias de lítio, e cada um tem vantagens e desvantagens próprias. Fosfato de ferro-lítio (LiFePO4) é o principal componente químico para aplicações que utilizam energia renovável.Este produto químico proporciona ciclo de vida prolongado, altas classificações de corrente, grande segurança, excelente estabilidade térmica e resistência a abusos.
Em contraste com quase todos os outros produtos químicos de lítio, fosfato de ferro-lítio (LiFePO4) possui uma química de lítio muito estável.O fosfato de ferro, um material anódico natural, é usado para construir a bateria.O fosfato de ferro, em contraste com outros produtos químicos de lítio, estimula fortes ligações moleculares que podem suportar circunstâncias adversas de carga, aumentar a vida útil do ciclo e preservar a integridade química ao longo de muitos ciclos.Por causa disso, as baterias de fosfato de ferro-lítio oferecem excelente resistência ao abuso, um ciclo de vida longo e estabilidade térmica.Como as células LiFePO4 não 'descontrolam-se termicamente' ou superaquecem facilmente, elas não queimarão ou superaquecerão em ambientes severos ou quando manuseadas incorretamente.
As baterias de lítio não liberam gases nocivos como hidrogênio e oxigênio, nem oferecem risco de exposição a eletrólitos cáusticos como hidróxido de potássio ou ácido sulfúrico, em contraste com baterias de chumbo-ácido submersas e outros produtos químicos de bateria.Quando um sistema é construído adequadamente, geralmente não há necessidade de resfriamento ou ventilação ativa, e essas baterias podem ser mantidas em espaços restritos sem correr o risco de explodir.
Baterias de chumbo-ácido e muitos outros tipos de baterias são constituídos por componentes chamados baterias de lítio.A tensão nominal das baterias de lítio é de 3,2 V, enquanto a das baterias de chumbo-ácido é de 2 V/célula.Portanto, quatro baterias são frequentemente ligadas em série para produzir uma bateria de 12V.Como resultado, a tensão nominal do LiFePO4 é 12,8V.Uma bateria de 24 V com tensão nominal de 25,6 V é formada pela conexão de 8 células em série, enquanto uma bateria de 48 V com tensão nominal de 51,2 V é formada pela conexão de 16 células em série.
Como as baterias de lítio e as baterias de chumbo-ácido têm tensões de carga extremamente comparáveis, as baterias de lítio são frequentemente utilizadas como substitutos imediatos para baterias de chumbo-ácido.Uma bateria LiFePO4 de quatro células com tensão máxima de carga de 12,8 V normalmente tem uma faixa de 14,4-14,6 V, dependendo dos critérios específicos definidos pelo fabricante.Como não precisam ser carregadas ou mantidas em voltagem constante por longos períodos de tempo, as baterias de lítio são especiais.Normalmente, não é necessária mais carga quando a bateria atinge a tensão máxima de carga.As baterias de fosfato de ferro-lítio (LiFePO4) também possuem propriedades especiais de descarga.As baterias de lítio normalmente retêm uma voltagem maior durante a descarga do que as baterias de chumbo-ácido sob carga.
A falta de ciclagem inadequada é um grande benefício da tecnologia de bateria de lítio em relação à tecnologia de bateria de chumbo-ácido.A bateria, neste caso, não pode ser completamente carregada até que seja descarregada novamente no dia seguinte.Este é um problema importante para baterias de chumbo-ácido, uma vez que ciclos repetidos desta forma podem deteriorar seriamente as placas.As baterias fabricadas com fosfato de ferro-lítio (LiFePO4) não precisam de cargas completas frequentes.Na prática, uma pequena carga parcial, em vez de uma carga completa, pode prolongar a vida útil geral da bateria.
A eficiência da tecnologia de baterias de lítio é uma consideração crítica na sistema de energia solar projeto.Uma bateria típica de chumbo-ácido tem uma eficiência de ida e volta de cerca de 80% (cheia para vazia até cheia).Poderia haver menos outras substâncias.As baterias feitas de fosfato de ferro-lítio têm uma eficiência energética de ida e volta de 95–98%.Para um sistema sem energia solar no inverno, isso por si só já representa uma melhoria significativa, e a economia de combustível com a carga do gerador é substancial.As baterias de chumbo-ácido têm uma eficiência notavelmente baixa durante a fase de carga de absorção, com eficiências de 50% ou menos.Como as baterias de lítio não absorvem carga, é possível carregá-la totalmente em apenas duas horas após o esgotamento completo.Quase toda a capacidade nominal da bateria de lítio pode ser esgotada sem causar nenhum dano apreciável.
Mesmo que uma ou mais baterias de chumbo-ácido estejam completamente carregadas, a corrente ainda fluirá através delas.Este é o resultado da divisão da água em hidrogênio e oxigênio durante o processo de eletrólise que ocorre dentro da bateria.Ao equilibrar automaticamente a carga de todas as baterias, esta corrente ajuda a carregar completamente as outras baterias.Uma bateria de lítio totalmente carregada, entretanto, fluirá relativamente pouca eletricidade devido à sua alta resistência.Isto significa que a bateria traseira não está completamente carregada.Para evitar que uma bateria totalmente carregada seja sobrecarregada e dar tempo às outras baterias para se recuperarem, o Sistema de gerenciamento de bateria (BMS) equilibrará a bateria aplicando uma pequena carga a ela.
Existem vários benefícios em usar a tecnologia de bateria de lítio em relação a outros produtos químicos de bateria.Elas são uma opção de bateria confiável e segura, sem o risco de colapso catastrófico ou fuga térmica, o que é uma preocupação significativa com outros tipos de baterias de lítio.Alguns fabricantes até prometem que a bateria pode ser reiniciada até 3.000 vezes.Essas baterias têm ciclos de vida muito prolongados.Não é surpreendente que as baterias de fosfato de ferro-lítio (LiFePO4) estejam se tornando cada vez mais populares no mercado devido à sua excepcional eficiência de ida e volta de 98% e descarga contínua e taxas de carga de até C/2.Essas baterias são ideais para aplicações de armazenamento de energia.
