Não importa se estamos acordados ou não, não importa quais sejam nossas atividades, o consumo de energia sempre nos acompanha.
No entanto, como a energia é armazenada? Como uma bateria armazena energia?
E se for conveniente para nós utilizarmos quando precisarmos?
Vamos nos aprofundar neste tópico para obter uma compreensão mais abrangente dos princípios fundamentais por trás deste conceito.
O que é energia? Como você armazena isso?
Relembrando os conceitos fundamentais da física, energia é definida como a capacidade de realizar trabalho.
Representa a capacidade de qualquer força trabalhar.
A energia existe em várias formas, mas pode basicamente ser classificado em duas categorias: energia cinética e energia potencial.
Para ilustrar a diferença entre esses dois tipos de energia, educadores costumam usar a metáfora de uma pedra para ilustrar:
Uma pedra rolando do topo de uma montanha tem energia cinética, e se colidir com outro objeto, ele pode transferir essa energia. Energia cinética é a energia contida no movimento.
E aquelas pedras localizadas na beira do penhasco, devido à sua posição, acreditamos que eles têm energia potencial.
Esta energia está em um estado armazenado.
A energia elétrica ou eletricidade pertence à categoria de energia cinética, como a eletricidade é essencialmente uma manifestação do movimento.
No entanto, a energia elétrica pode ser convertida em outras formas de energia que podemos armazenar.
Vamos explorar como esse processo de transformação é alcançado!
A energia elétrica pode ser armazenada?
Não é possível armazenar energia elétrica diretamente, mas pode ser convertido em outras formas armazenáveis.
Após, esta energia pode ser convertida novamente em energia elétrica para as pessoas usarem.
O armazenamento de energia elétrica pode ser conseguido através de vários métodos, Incluindo:
Armazenamento de energia do volante (conversão de energia elétrica em energia mecânica)
Armazenamento bombeado (utilizando a energia potencial gravitacional da água)
Armazenamento de energia de ar comprimido (conversão de energia elétrica em energia potencial comprimida do ar)
Armazenamento de energia do capacitor (carga de armazenamento)
Armazenamento de energia da bateria (a maneira mais comum é converter energia elétrica em energia química)
O que é uma bateria?
Uma bateria é um dispositivo de armazenamento de energia que armazena energia química para futura conversão em energia elétrica.
Uma bateria pode conter uma ou mais unidades eletroquímicas.
Dentro dessas unidades, reações químicas geram fluxo de elétrons, resultando na formação de corrente no circuito.
Este tipo de corrente é a fonte de energia necessária para completar várias tarefas!
Podemos comparar baterias a bombas de transporte de elétrons: cada bateria tem um eletrodo positivo (cátodo), um eletrodo negativo (ânodo), e um eletrólito, e o eletrólito reage quimicamente com os eletrodos positivo e negativo.
Esta é uma característica comum a todas as baterias, mas diferentes tipos de baterias têm diferenças nos mecanismos de armazenamento de energia.
Vamos explorar vários tipos diferentes de baterias e entender como elas armazenam energia.
Que tipo de energia é armazenada em uma bateria?
Talvez você esteja curioso sobre a bateria e que tipo de energia.
Tipos comuns de baterias e seus mecanismos de armazenamento de energia:
Atualmente, os tipos de baterias recarregáveis mais comumente usados incluem baterias de íon de lítio e baterias de chumbo-ácido.
Bateria de chumbo-ácido
As baterias de chumbo-ácido têm uma história de desenvolvimento de mais de 170 anos e são o tipo mais antigo de bateria recarregável.
Em meados do século XIX, cientistas inventaram baterias de chumbo-ácido. Este tipo de bateria utiliza tecnologia tradicional para armazenar energia e convertê-la em energia elétrica.
Um padrão 12 A bateria de chumbo-ácido de 2 volts consiste em seis células de bateria de 2 volts, cada um contendo uma solução mista de ácido sulfúrico e água.
Cada unidade está equipada com um pólo positivo e um pólo negativo.
Quando a bateria está descarregada, o ácido sulfúrico se decomporá e liberará água, que consome ácido.
A reação química que ocorre na placa do eletrodo negativo libera elétrons e íons de hidrogênio, que é uma reação química durante a descarga da bateria:
Ao carregar, esse processo é reversível, e a bateria irá regenerar moléculas de ácido sulfúrico, que é o processo de armazenamento de energia.
Posteriormente, convertemos a energia armazenada no ácido sulfúrico em energia elétrica para nosso uso.
Embora as baterias de chumbo-ácido venham em vários modelos, todos eles usam o mesmo mecanismo de armazenamento de energia química.
Bateria de íon de lítio
Os principais componentes das baterias de íon de lítio – o eletrodo positivo (cátodo) e o eletrodo negativo (ânodo) – são responsáveis pelo armazenamento de íons de lítio.
Durante o processo de carga e descarga, os íons de lítio se movem do eletrodo positivo para o eletrodo negativo através do eletrólito, conseguindo assim armazenamento e liberação de energia.
Comparado com baterias de chumbo-ácido com reações químicas uniformes, baterias de íon de lítio exibem diversas características químicas.
Aqui estão alguns dos principais tipos de baterias de íon de lítio:
Óxido de lítio-cobalto (LiCoO2), abreviado como LCO, é amplamente utilizado em telefones celulares e laptops.
Óxido de lítio manganês (LiMn2O4), abreviado como OVM, é comumente usado em ferramentas elétricas.
Óxido de lítio-níquel-cobalto-manganês (LiNiMnCoO2), abreviado como NMC, é usado em veículos elétricos Tesla.
Óxido de alumínio e níquel-lítio-cobalto (LiNiCoAlO2), abreviado como NCA, também é usado em veículos elétricos Tesla.
Titanato de lítio (Li2TiO3), abreviado como LTO, é adequado para ferramentas elétricas e aplicações especiais.
Fosfato de ferro-lítio (LiFePO4), também conhecidas como baterias LFP ou “Life Po”, é a composição química que usamos nas baterias Battle Born.
As baterias de íon de lítio são compostas por múltiplas células de bateria, que possuem alta densidade de energia e podem armazenar uma grande quantidade de energia em um pequeno volume.
Eles são mais leves, carregar mais rápido, mais eficiente, e têm taxas de autodescarga mais baixas do que as baterias de chumbo-ácido.
Tem uma vida útil mais longa e excelente estabilidade.
As baterias de fosfato de ferro-lítio são particularmente elogiadas por seu longo ciclo de vida e excelente resistência ao calor.
Geral, eles fornecem uma solução energética mais segura e sustentável.
Que tipo de energia é armazenada dentro de uma bateria?
Você pode aprender informações mais detalhadas através do nosso artigo.
Como as baterias armazenam energia?
O método pelo qual uma bateria adquire e armazena energia.
A energia da bateria pode ser obtida de diversas maneiras e convertida em energia elétrica.
Quase todas as formas de energia podem ser armazenadas e convertidas, independentemente de como eles são gerados.
A seguir estão duas maneiras principais de obter energia:
Fornecimento de rede elétrica
A rede elétrica é um sistema complexo que consiste em usinas de energia, instalações de distribuição, e redes de transmissão. Sua função é atender ao equilíbrio entre oferta e demanda de energia elétrica de pessoas físicas e jurídicas de uma determinada região..
A rede elétrica pode fornecer fonte de alimentação em grande escala, que ajuda a utilizar de forma mais eficaz os recursos energéticos e promove a economia dos sistemas de geração distribuída.
Devido ao fato de a rede elétrica não ser projetada para armazenamento de eletricidade, tecnologias de armazenamento de energia, como baterias de íons de lítio, são usadas para garantir que a eletricidade seja armazenada para uso futuro.
Energia renovável fora da rede
Energia fora da rede refere-se à utilização de recursos renováveis, como energia solar, vento, e energia hidrelétrica.
Estas fontes de energia garantem que a energia solar, vento, e a energia hídrica são efetivamente capturadas e usadas para alimentar dispositivos como painéis solares, turbinas eólicas, ou geradores hidrelétricos.
Esses dispositivos são capazes de converter efetivamente a energia captada de diferentes fontes em energia elétrica e armazená-la em baterias para uso futuro..
Antes de usar a energia armazenada para fornecimento de energia, geralmente é necessário um inversor para converter a corrente contínua (CC) na bateria em corrente alternada (AC) para atender a demanda por fornecimento de energia.
Por que o armazenamento de energia da bateria é indispensável?
Entre inúmeras aplicações móveis que dependem de armazenamento de energia, as baterias desempenham um papel crucial.
Embora possamos converter outras formas de energia em energia elétrica, esta conversão nem sempre é a escolha ideal.
Imagine usar um motor para alimentar seu smartphone, o que é claramente impraticável.
O sistema de energia de reserva depende da energia elétrica armazenada na bateria para fornecer energia rapidamente no caso de falha da rede ou do gerador.
Do campo industrial, operação da rede elétrica, a indústria da Internet e das telecomunicações, e até algumas famílias, estão usando o sistema de energia de backup para garantir a continuidade do fornecimento de energia.
Dado que as baterias servem como uma forma silenciosa e estável de armazenar energia elétrica, eles são igualmente cruciais para usuários de sistemas de energia solar.
Dado que a energia solar só é eficaz durante o dia, é crucial armazenar a eletricidade gerada em baterias confiáveis e silenciosas para uso quando necessário.
O armazenamento de energia em grande escala é igualmente crucial.
Uma bateria armazena que tipo de energia está relacionada à escala do cenário em que é usada.
A energia solar e eólica só pode gerar eletricidade de forma eficaz quando há luz solar suficiente e energia eólica forte.
O potencial destas fontes de energia renováveis precisa de ser concretizado através de tecnologias de armazenamento de energia, a fim de maximizar a sua eficácia durante os picos de procura de energia..
Alguns argumentam que a tecnologia de armazenamento de energia tem um impacto decisivo na resposta às alterações climáticas globais.
A energia armazenada nas baterias impulsiona as operações globais
Embora usemos frequentemente baterias em nossas vidas diárias, muitas pessoas experimentam as baterias pela primeira vez como fonte de energia primária durante viagens em RV ou atividades náuticas.
Nestes cenários, armazenar energia elétrica em baterias confiáveis e seguras é crucial para garantir uma experiência de viagem confortável.
As baterias convertem energia armazenada em energia elétrica por meio de reações químicas, que é um recurso valioso que continua a nos fornecer conveniência.
que tipo de energia armazenada em uma bateria? Depende do tipo de bateria que você escolher.
As baterias fornecem energia para nossas vidas diárias de várias maneiras.
Este poder é a fonte da nossa liberdade, e a própria liberdade é um símbolo de força.
Conclusão
Você está ansioso para aprender mais sobre sistemas de energia solar e baterias de lítio??
Entendemos que construir ou atualizar sistemas de armazenamento de energia pode ser um desafio, por isso estamos empenhados em fornecer-lhe o suporte necessário.
Equipe de vendas e atendimento ao cliente da GycxSolar está sempre pronto para ajudá-lo a resolver qualquer problema!
Siga-nos para saber mais sobre como os sistemas de baterias de lítio podem injetar vitalidade em sua vida diária.
