Princípio de funcionamento do armazenamento de energia em baterias de íon-lítio

Segundo estatísticas incompletas do banco de dados global de armazenamento de energia CNESA DataLink, no final de dezembro de 2025, a capacidade instalada acumulada de armazenamento de energia elétrica do meu país atingiu 213,3 GW, um aumento de 54% em relação ao ano anterior.

Vale ressaltar que novo armazenamento de energia A tecnologia de armazenamento de energia, representada pelas baterias de lítio, tornou-se o setor de crescimento mais rápido. Segundo Chen Haisheng, até o final de dezembro de 2025, a capacidade instalada acumulada de armazenamento de energia na China atingiu 144,7 GW, um aumento de 85% em relação ao ano anterior. Com base nos dados atuais de capacidade instalada, a maioria das províncias chinesas já havia alcançado as metas estabelecidas durante o 14º Plano Quinquenal até o final de 2025.

Baterias de íon-lítio Atualmente, são a tecnologia de armazenamento de energia eletroquímica mais madura e de desenvolvimento mais rápido, e continuarão sendo a principal tecnologia para o desenvolvimento de novos sistemas de armazenamento de energia no curto prazo.

São compostos por um eletrodo positivo, um eletrodo negativo, um separador e um eletrólito. Atualmente, os produtos mais comuns utilizam materiais ternários de níquel-manganês-cobalto ou fosfato de ferro-lítio para o eletrodo positivo, enquanto o eletrodo negativo é geralmente feito de materiais de carbono, como grafite.

Os sistemas de armazenamento de energia com baterias de íon-lítio apresentam vantagens como alta densidade de energia, ausência de efeito memória, carregamento e descarregamento rápidos, resposta ágil, configuração flexível e ciclos de construção curtos, tornando-os amplamente aplicáveis em projetos de armazenamento de energia no lado da geração, na rede elétrica e no lado do consumidor de novas fontes de energia, como a eólica e a solar.

O princípio de funcionamento de um sistema de armazenamento de energia de bateria de íon-lítio Consiste em utilizar a migração de íons de lítio entre os eletrodos positivo e negativo para realizar o processo de carga e descarga, armazenando e liberando energia elétrica.

Especificamente, um sistema de armazenamento de energia de bateria de íon-lítio consiste em múltiplas células de bateria de íon-lítio, cada uma incluindo um eletrodo positivo, um eletrodo negativo e um eletrólito. Uma membrana separa os eletrodos positivo e negativo, mas o eletrólito pode passar através da membrana, formando canais iônicos.

Quando o sistema de armazenamento de energia de bateria de íon-lítio precisa armazenar energia elétrica, uma fonte de alimentação externa fornece energia elétrica ao sistema através de um carregador. A energia elétrica é convertida em energia química e armazenada entre os eletrodos positivo e negativo das células da bateria de íon-lítio através dos canais iônicos. Durante esse processo, os íons migram do eletrodo positivo para o eletrodo negativo, formando uma reação química.

Quando há necessidade de energia elétrica, o sistema de armazenamento de energia com baterias de íon-lítio converte a energia elétrica armazenada em corrente contínua (CC). Essa corrente contínua é então processada por dispositivos como inversores e fornecida a cargas externas. Durante esse processo, os íons de lítio migram do eletrodo negativo para o eletrodo positivo, liberando energia química e gerando energia elétrica.

O desempenho de um sistema de armazenamento de energia com baterias de íon-lítio é afetado por diversos fatores, como o número de células individuais da bateria, o desempenho eletroquímico, a estrutura do conjunto de baterias e os sistemas de controle e gerenciamento. Diferentes cenários de aplicação exigem o projeto e a seleção de sistemas de armazenamento de energia com baterias de íon-lítio adequados às necessidades específicas.