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A Evolução da Tecnologia de Baterias: Revelando as Últimas Tendências na Indústria de Baterias, Especialmente no Desenvolvimento de Baterias para Veículos de Nova Geração | PT

No dinâmico cenário da tecnologia de baterias, as tendências mais recentes estão moldando o futuro, especialmente no desenvolvimento de baterias para veículos de nova energia (VNE). Vamos explorar as últimas tendências e realizar comparações de dados ao longo de diferentes períodos.

Química: Um Fator Determinante

As baterias, fundamentais para o armazenamento moderno de energia, são caracterizadas por sua química, voltagem e energia específica. Chumbo, níquel e lítio são as químicas mais comuns, sendo necessário um carregador designado para cada sistema. Carregar uma bateria com um carregador projetado para uma química diferente pode funcionar inicialmente, mas pode falhar ao encerrar corretamente a carga. Observar a química é crucial ao enviar e descartar baterias, pois cada química tem requisitos regulatórios diferentes.

Dinâmica de Voltagem

Baterias são marcadas com voltagem nominal; no entanto, a voltagem de circuito aberto (OCV) em uma bateria totalmente carregada é de 5 a 7 por cento maior. A química e o número de células conectadas em série determinam o OCV. A voltagem de circuito fechado (CCV) é a voltagem operacional. Sempre verifique a voltagem nominal correta antes de conectar uma bateria.

Perspectivas de Capacidade

A capacidade representa a energia específica em ampere-horas (Ah). Ah é a corrente de descarga que uma bateria pode fornecer ao longo do tempo. Você pode instalar uma bateria com uma capacidade maior do que a especificada e obter um tempo de execução mais longo; você também pode usar um pacote ligeiramente menor e esperar um tempo de execução mais curto. Carregadores têm alguma tolerância em relação à classificação em Ah (com a mesma voltagem e química); uma bateria maior simplesmente levará mais tempo para carregar do que um pacote menor, mas a discrepância de Ah não deve exceder 25 por cento. Baterias de partida europeias são marcadas em Ah; a América do Norte usa a Capacidade de Reserva (RC). RC reflete o tempo de descarga em minutos a uma descarga de 25 A.

Revelação de Ampères de Partida a Frio (CCA)

Baterias de partida, também conhecidas como SLI (starter light ignition), são marcadas com CCA. O número indica a corrente em ampères que a bateria pode fornecer a -18°C (0°F). Normas americanas e europeias diferem ligeiramente.

Exploração de Densidade de Energia e Potência

Energia específica (Wh/kg) e densidade de energia (Wh/l) definem a capacidade da bateria em peso e volume, respectivamente. Produtos que exigem tempos de execução longos em carga moderada são otimizados para alta energia específica; a capacidade de fornecer cargas de corrente elevada pode ser ignorada. Potência específica, ou densidade de potência gravimétrica, indica a capacidade de carga. Baterias para ferramentas elétricas são feitas para alta potência específica e vêm com reduzida energia específica (capacidade).

Taxas de C

A taxa C especifica a velocidade com que uma bateria é carregada ou descarregada. A 1C, a bateria carrega e descarrega a uma corrente equivalente à classificação em Ah. A 0,5C, a corrente é a metade e o tempo é dobrado, e a 0,1C, a corrente é um décimo e o tempo é multiplicado por 10.

Carga

Uma carga define a corrente retirada da bateria. A resistência interna da bateria e a diminuição do estado de carga (SoC) causam a queda de voltagem sob carga, desencadeando o final da descarga. Potência está relacionada à entrega de corrente medida em watts (W); energia é o trabalho físico ao longo do tempo medido em watt-horas (Wh).

Watts e Volt-amps (VA)

Watt é a potência real que está sendo medida; VA é a potência aparente que é afetada por uma carga reativa. Em uma carga puramente resistiva, as leituras de watt e VA são semelhantes; uma carga reativa, como um motor indutivo ou uma lâmpada fluorescente, causa um deslocamento de fase entre voltagem e corrente que reduz o fator de potência (pf) do ideal 1 para 0,7 ou menos. O dimensionamento da fiação elétrica e dos disjuntores deve ser baseado na potência VA.

Estado de Saúde (SoH)

Os três principais indicadores de estado de saúde de uma bateria são:

  1. Capacidade, a capacidade de armazenar energia.
  2. Resistência interna, a capacidade de fornecer corrente.
  3. Auto-descarga, refletindo a integridade mecânica e condições relacionadas ao estresse.

As baterias de íon de lítio revelam o SoH na capacidade. A resistência interna e a auto-descarga permanecem baixas sob circunstâncias normais. O SoH é comumente oculto para o usuário em produtos de consumo; apenas o estado de carga (SoC) é fornecido.

SoH às Vezes Dividido em:

  • Estado de saúde absoluto (ASoH), a capacidade de armazenar a energia especificada quando a bateria é nova.
  • Estado de saúde relativo (RSoH), capacidade de armazenamento disponível quando a bateria está em operação.

Nota: A menos que seja mencionado o contrário, RSoH refere-se a SoH.

Estado de Carga (SoC)

SoC reflete o nível de carga da bateria; uma leitura com a qual o usuário da bateria está mais familiarizado. No entanto, isso pode criar uma falsa sensação de segurança, especialmente com baterias boas e desgastadas que mostram 100 por cento quando totalmente carregadas.

SoC às Vezes Dividido em:

  • Estado de carga absoluto (ASoC), a capacidade de aceitar a carga especificada quando a bateria é nova.
  • Estado de carga relativo (RSoC), nível de carga disponível levando em consideração a diminuição da capacidade.

Nota: A menos que seja mencionado o contrário, RSoC refere-se a SoC.

Estado de Função (SoF)

SoF reflete a prontidão da bateria em termos de energia utilizável, observando o estado de carga em relação à capacidade disponível. Isso pode ser mostrado com o medidor de combustível de três estados, onde a capacidade utilizável é refletida como energia armazenada na forma de carga (RSoH); a parte que pode ser preenchida como vazia e a parte inutilizável que não pode ser restaurada como defeituosa. SoF também pode ser apresentado com o ícone do aquário para uma avaliação rápida da bateria. Medidores de combustível de três estados são raramente usados com receio de reivindicações elevadas de garantia. Alguns dispositivos oferecem um código de acesso para o pessoal de serviço ler o SoF.

Definição:

  • SoH: Estado de Saúde. Termo genérico para a saúde da bateria. A capacidade é o indicador principal de saúde.
  • ASoH: Estado de saúde absoluto de uma nova bateria.
  • RSoH: Estado de saúde relativo em relação à capacidade disponível.
  • SoC: Estado de Carga. Termo genérico para o nível de carga.
  • ASoC: Estado de carga absoluto de uma nova bateria.
  • RSoC: Estado de carga relativo; nível de carga considerando a redução da capacidade.
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