Diferença de potencial do eletrodo
A voltagem em uma bateria de lítio é determinada pelos potenciais dos eletrodos dos materiais utilizados. Diferenças nos potenciais dos eletrodos levam a variações na voltagem da bateria. O eletrodo positivo de uma bateria de íons de lítio é normalmente feito de óxido metálico de lítio, enquanto o eletrodo negativo é feito de materiais como grafite ou nanotubos de carbono. Durante a carga e a descarga, ocorrem reações redox entre os eletrodos positivo e negativo, gerando voltagem. As diferenças no potencial redox de vários materiais resultam em voltagens de bateria diversas.
Diferenças de tipo de material
Diferentes tipos de baterias de lítio, como fosfato de ferro-lítio (LiFePO4), baterias ternárias de lítio e baterias de óxido de cobalto-lítio (LiCoO2), têm tensões diferentes devido aos materiais utilizados. Por exemplo, a tensão nominal de uma bateria de fosfato de ferro-lítio é de 3,2 V, enquanto a tensão nominal de uma bateria ternária de lítio e de uma bateria de óxido de cobalto-lítio é de 3,7 V. Isso ocorre principalmente porque os materiais dos eletrodos positivos são diferentes, o que causa variações no potencial eletroquímico, resultando em tensões de bateria diferentes.
Influência eletrolítica
Embora diferentes tipos de baterias de lítio utilizem eletrólitos de sal de lítio, a tensão geral da bateria ainda pode variar devido às diferenças nos materiais dos eletrodos positivos e negativos. O eletrólito desempenha um papel fundamental na condução de íons dentro da bateria, e suas propriedades podem afetar o desempenho da tensão da bateria.
Abaixo estão as tensões nominais de vários tipos de baterias de lítio:
- Fosfato de Ferro e Lítio (LiFePO4): 3,2 V
- Bateria de lítio ternária (NCM/NCA): 3,7 V
- Óxido de lítio-cobalto (LiCoO2): 3,7 V
- Óxido de lítio e manganês (LiMn2O4): 3,7 V
- Lítio-níquel-manganês-cobalto (LiNiMnCoO2): 3,6 V – 3,7 V
- Titanato de lítio (Li4Ti5O12): 2,4 V
- Polímero de lítio (LiPo): 3,7 V
- Óxido de alumínio, cobalto e níquel-lítio (NCA): 3,6 V – 3,7 V
- Fosfato de Lítio Manganês (LiMnPO4): 3,2 V
- Bateria de íons de sódio (Na-ion): 3,0 V – 3,3 V
- Bateria de lítio de estado sólido: 3,7 V (varia dependendo da química)
Essas são tensões nominais típicas, embora as tensões reais possam variar ligeiramente com base na composição química específica, no design e no fabricante da bateria.
Conclusão
Diferentes tipos de baterias de lítio têm tensões nominais variáveis, influenciadas principalmente pelos materiais utilizados no ânodo, cátodo e eletrólito. Por exemplo, as baterias de LiFePO4 têm uma tensão de 3,2 V, enquanto as baterias ternárias e de LiCoO2 normalmente têm 3,7 V. Escolher o tipo e a tensão corretos de bateria é crucial para otimizar o desempenho e garantir a segurança.
Horário da publicação: 23/12/2024