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Noções básicas sobre baterias: termos que você precisa saber
Ao comparar e comprar baterias para sua aplicação, é importante compreender os conceitos básicos das classificações e terminologia das baterias para garantir que você esteja usando o tipo e a quantidade corretos para atender às metas de energia do seu projeto. Este blog foi desenvolvido para apresentar a você a terminologia da bateria.
1.Tipos químicos de bateria de ciclo profundo
Baterias de chumbo-ácido:
• Bateria Inundada (FLA)
• Bateria de gel selada (SLA)
• Bateria de tapete de vidro absorvente (AGM)
Baterias de chumbo-ácido inventadas em 1860 As baterias de chumbo-ácido são mais pesadas, têm menor capacidade e têm um ciclo de vida mais curto do que as baterias de lítio.
Baterias de lítio:
Contém Cobalto
• Níquel Manganês Cobalto (NMC)
• Óxido de Lítio-Cobalto (LCO)
• Óxido de níquel-cobalto-alumínio (NCA)
Não contém cobalto
• Fosfato de Ferro Lítio (LiFePO4 ou LFP)
A química da bateria com produtos químicos não baseados em cobalto, como LiFePO4, é mais estável e menos propensa a fuga térmica e incêndio. A BSL utiliza baterias LiFePO4 em toda a sua linha de produtos.
2. Peças da bateria
Eletrodos
Existem dois eletrodos em uma bateria: o ânodo e o cátodo. Os ânodos são eletrodos negativos, onde ocorre oxidação durante a descarga. Os cátodos, entretanto, são eletrodos positivos onde ocorre a redução.
Eletrólito
Os eletrólitos permitem que os íons se movam entre os eletrodos, agindo como um meio. Durante o armazenamento e liberação da bateria, facilita reações químicas.
Ânodo
Os ânodos são eletrodos que oxidam durante os ciclos de descarga. A corrente elétrica é gerada pela liberação de elétrons e íons no eletrólito.
Cátodo
Cátodos são eletrodos onde ocorre redução durante a descarga. Um circuito elétrico é concluído quando aceita elétrons e íons do eletrólito.
Separador
Um separador ânodo-cátodo evita curtos-circuitos elétricos enquanto permite a passagem de íons.
terminal
Um terminal permite que a corrente elétrica seja transferida de uma bateria para um dispositivo externo ou fonte de carregamento.
Invólucro
O isolamento e a integridade estrutural são fornecidos pelo invólucro, que aloja e protege os componentes internos da bateria.
Célula
Componente básico de uma bateria, a bateria de chumbo-ácido tem uma tensão nominal de 2V e a LiFePO4 tem um nominal tensão de 3,2V.
• Reversão da bateria
A descarga excessiva de uma bateria faz com que sua polaridade seja invertida.
• Incompatibilidade de bateria
As baterias em um conjunto de baterias têm capacidades, tensões ou valores de resistência interna inconsistentes.
• Bateria primária
Não há possibilidade de recarregar e reutilizar uma bateria ou conjunto de baterias que só tenha sido descarregado uma vez. Baterias feitas de zinco manganês alcalino, por exemplo.
• Bateria secundária
Devido à sua natureza reversível, pode ser carregado e descarregado várias vezes. Baterias de chumbo-ácido, por exemplo.
• Bateria cilíndrica:
Um recipiente cilíndrico é usado para armazenar as placas positivas e negativas. Baterias como AAs e 18650 são exemplos.
• Bateria prismática:
Não há rolagem das placas positivas e negativas. Em vez disso, eles estão empilhados.
• Bateria de bolsa
Este produto é embalado em um saco de alumínio que pode ser selado a quente.
• Bateria de energia
Bateria com alta taxa de descarga e entrega máxima de corrente.
• Bateria de energia
A capacidade de uma bateria é maximizada. Ciclo mais longo li
3. Seção de desempenho da bateria
Capacidade
Indica a quantidade de energia fornecida por uma célula ou bateria. Medido em amperes-hora.
• Capacidade utilizável
O tempo de descarga (ampere-hora) de uma bateria calculado a partir da carga, descarga, temperatura e tensão de corte da bateria.
• Capacidade nominal (“C”)
Do fabricante dados sobre a capacidade de descarga que pode ser produzida em uma descarga e temperatura específicas.
• Desvanecimento da capacidade
A redução na capacidade disponível de uma bateria devido à carga e descarga. Por exemplo, a capacidade disponível da bateria de um telemóvel cai de 100% para 80% após 1 ano.
• Desvio de capacidade
Se a taxa de descarga exceder a taxa C especificada, será necessária uma correção de capacidade
Tensão
A diferença de potencial entre os terminais positivo e negativo de uma bateria. Ele determina a força com que os elétrons fluem através de um circuito. Geralmente é expresso em volts (V).
Atual
A corrente representa o fluxo de carga em um circuito e é medida em amperes (A). Representa a taxa na qual a corrente se move através de um circuito.
Densidade de energia
A densidade de energia representa a quantidade de energia que uma bateria pode armazenar por unidade. É expresso em watts-hora por litro (Wh/L) ou por quilograma (Wh/kg). Baterias com maior densidade de energia possuem maior capacidade de armazenamento de energia.
Densidade de potência
A densidade de potência refere-se à quantidade de energia que uma bateria pode fornecer por unidade de volume ou massa. É expresso em watts por litro (W/L) ou quilogramas (W/kg). Quanto maior a densidade de potência, maior será a potência.
Ciclo de vida
A vida útil do ciclo refere-se ao número de ciclos de carga e descarga que uma bateria pode passar antes que sua capacidade diminua significativamente. Quanto maior o ciclo de vida, maior será sua durabilidade e vida útil.
Taxa de autodescarga
A taxa na qual uma bateria perde carga ao longo do tempo quando não está em uso.
Eficiência
A eficiência mede a eficácia com que uma bateria converte a energia armazenada em energia elétrica utilizável. Quanto maior a eficiência, menos energia é perdida durante a carga e a descarga.
Resistência Interna
A resistência interna representa a resistência ao fluxo de corrente dentro da bateria. Baterias com baixa resistência interna podem fornecer corrente com mais eficiência.
Classificação C
A classificação C representa a taxa de descarga de uma bateria em relação à sua capacidade. Por exemplo, uma bateria com classificação 1C pode fornecer toda a sua capacidade em uma hora. Quanto maior a classificação C, mais rápida será a taxa de descarga.
Ampére (ampère)
Uma unidade de medida para corrente elétrica que representa a taxa na qual a carga flui
Amp-hora
A corrente (ampere) multiplicada pela hora, para capacidade.
Um ampère de corrente por uma hora equivale a um ampère-hora.
Uma B-LFP-50 é uma bateria de 50 A-hora, que pode ser calculada dividindo 50 A-hora pelo tempo de operação da carga que você está alimentando com 100% de descarga. Por exemplo, se você estiver operando uma carga de 10 amperes, 50 amperes-hora alimentarão a carga por 5 horas.
Watts
Uma unidade de potência que representa a taxa na qual trabalho ou energia é transferido. É calculado multiplicando a tensão pela corrente.
Watt-hora
Esta unidade de energia representa a quantidade de energia consumida ou gerada por um dispositivo avaliado em 1 watt durante operação por uma hora. Ele mede o consumo de energia de um dispositivo eletrônico durante um período específico de tempo.
4. Carregando e descarregando
Cobrar
Forneça energia à bateria para restaurar sua capacidade.
Descarga
Libere a energia armazenada na bateria para alimentar dispositivos externos.
Sobrecarga
Carregue a bateria além da capacidade ou voltagem recomendada. É fácil encurtar a vida útil da bateria, aquecer e até causar fuga térmica.
Descarga profunda
Quando a bateria está descarregada com tensão insuficiente, ocorre uma descarga profunda. Por exemplo, a tensão padrão do LFP é 3,2 V e a descarga de corte é 2,5 V. Quando for inferior a 2,5 V, a descarga contínua causará danos irreversíveis.
Carga lenta
A carga lenta é um método de carregamento de baixa corrente usado para compensar a perda de capacidade causada pela autodescarga da bateria após ela estar totalmente carregada.
Carregamento rápido
Carregue rapidamente em pouco tempo.
Carga flutuante
Carregue com uma tensão constante e uma pequena corrente para evitar a autodescarga da bateria e, ao mesmo tempo, aumentar a profundidade da carga.
Sistema de gerenciamento de bateria (BMS)
Usado para controlar e proteger a operação da bateria, incluindo carga, descarga e regulação de temperatura. A BMS garante que o desempenho, a segurança e a vida útil da bateria funcionem nas melhores condições.
Baterias BSLBATT todos têm embutido BMS , o que pode efetivamente melhorar o desempenho da bateria e prolongar a vida útil da bateria. O BMS fornece proteções para: sobretensão, subtensão, sobrecorrente, superaquecimento, curto-circuito e desequilíbrio da bateria.
5. Conexão da bateria
Conexão em série
Conexão em série significa conectar as baterias de ponta a ponta, com o terminal positivo de uma bateria conectado ao terminal negativo da próxima bateria, aumentando assim a tensão total enquanto mantém a capacidade constante. Por exemplo, é usado para baterias de empilhadeiras e baterias de carrinhos de golfe.
Conexão paralela
Conexão paralela significa conectar as baterias lado a lado, com os terminais positivos conectados aos terminais positivos e os terminais negativos conectados aos terminais negativos. Este método garante que a tensão permaneça constante enquanto aumenta a capacidade total. Por exemplo, é usado para fins industriais e comerciais Sistema de armazenamento de energia （ESS） .
Conexão série-paralelo
Combina conexões em série e paralelas para atingir a tensão e a capacidade da aplicação.
6. Manutenção de rotina e segurança
Medidas de manutenção adequadas são essenciais para prolongar a vida útil da bateria e evitar acidentes:
Fuga térmica
A fuga térmica ocorre quando a temperatura da bateria aumenta rapidamente devido a reações internas ou fatores externos. Pode causar incêndio ou explosão. Todas as séries de baterias BSL estão equipadas com sensores térmicos para proteger o BMS contra fuga térmica.
Superaquecimento
Isso significa que a bateria funciona a uma temperatura superior à temperatura recomendada. A alta temperatura levará à redução da capacidade da bateria, redução da vida útil e aumento da probabilidade de fuga térmica.
Curto-circuito
Quando o terminal positivo da bateria está diretamente conectado ao terminal negativo, contornando o circuito pretendido, ocorre um curto-circuito e uma grande descarga de corrente danificará a bateria e os componentes adjacentes.
Ventilação
As baterias de lítio são equipadas com válvulas de alívio de pressão para segurança. A liberação de gases ou pressão acumulada quando sobrecarregada ou de outra forma protege a bateria.
Degradação da bateria
A degradação da bateria é a diminuição gradual da sua capacidade e desempenho ao longo do tempo. Muitos fatores podem causar degradação da bateria, incluindo padrões de uso, exposição à temperatura e ciclos de carga/descarga. A manutenção regular da bateria, o carregamento adequado e a prevenção de condições operacionais extremas podem prolongar a vida útil da bateria e minimizar a degradação da bateria.
Balanceamento Celular
O balanceamento de células garante que cada célula de uma bateria multicelular, como a de íon de lítio, tenha um nível de carga equilibrado. Para evitar sobrecarga ou descarga excessiva de uma célula específica, o balanceamento evita o desequilíbrio da capacidade e a degradação do desempenho em toda a bateria. O equilíbrio pode ser mantido monitorando e controlando ativamente a tensão à medida que a bateria é carregada e descarregada.
Estado de carga (SOC)
Uma medida da quantidade de carga restante em uma bateria, expressa como uma porcentagem. A descarga excessiva danifica a bateria, portanto, o monitoramento do SOC evita a descarga excessiva e garante a usabilidade da bateria.
Estado de Saúde (SOH)
Uma bateria é definida pelo seu estado de saúde e capacidades de desempenho em comparação com as suas especificações originais. A degradação é calculada com base na perda de capacidade, no aumento da resistência interna e na degradação geral. Avalie o SOH para determinar sua vida útil restante e confiabilidade e mantenha ou substitua a bateria quando necessário.
Compreender a terminologia da bateria pode usar e manter baterias com eficácia em uma variedade de aplicações, seja um smartphone ou uma bateria recarregável de íon de lítio ou uma bateria de chumbo-ácido. A compreensão desses termos pode permitir que você tome decisões informadas ao enfrentar alguns problemas, garantir o desempenho da bateria e melhorar a segurança.
Se você deseja entender suas necessidades energéticas e encontrar a bateria certa para sua aplicação, por favor entre em contato com nosso especialistas em baterias ou envie uma consulta diretamente abaixo.