A energia da bateria refere-se à energia que uma bateria pode liberar sob um determinado regime de descarga, geralmente expressa em W·h ou kWh. A energia da bateria é dividida principalmente nos seguintes tipos:
(1) Energia Teórica
Supondo que a bateria esteja em equilíbrio durante a descarga, sua tensão de descarga mantém o valor da força eletromotriz (E), e a taxa de utilização do material ativo é de 100%, ou seja, a capacidade de descarga é a capacidade teórica, então a saída de energia sob essas condições é a energia teórica W₀, ou seja
(2) Energia Real
A energia real refere-se à energia realmente produzida pela bateria durante a descarga. Numericamente, é igual à integral da tensão real de descarga da bateria, corrente de descarga e tempo de descarga, ou seja
Em aplicações práticas de engenharia, a energia real de uma bateria é frequentemente estimada usando tanto a capacidade nominal da bateria quanto a tensão média de descarga da bateria.
Como o material ativo não pode ser totalmente utilizado, a tensão operacional da bateria é sempre menor que sua força eletromotriz, portanto a energia real da bateria é sempre menor que sua energia teórica.
(3) Energia Total
A energia total refere-se à produção total de energia elétrica de uma bateria durante sua vida útil, medida em W·h.
(4) Carregando Energia
Energia de carregamento refere-se à energia elétrica alimentada na bateria através do carregamento, medida em W·h.
(5) Descarregando Energia
A energia de descarga refere-se à energia elétrica emitida pela bateria durante a descarga, medida em W·h. A energia de uma bateria, ou a energia que uma unidade de massa ou unidade de volume da bateria pode produzir, é correspondentemente chamada de energia de massa. Em aplicações de veículos elétricos, a energia específica de uma bateria afeta o peso geral do veículo e a autonomia de condução, enquanto a energia volumétrica afeta o espaço de colocação da bateria. A energia específica também é um indicador crucial para comparar o desempenho de diferentes tipos de baterias. A energia específica é dividida em energia específica teórica (W₀) e energia específica real (W').
A energia específica teórica corresponde à energia teórica, referindo-se à energia que teoricamente pode ser emitida quando uma unidade de massa ou unidade de volume dos reagentes da bateria é totalmente descarregada. A energia específica real corresponde à energia real, representando a energia real liberada quando uma unidade de massa ou unidade de volume dos reagentes da bateria é totalmente descarregada. É caracterizado pela relação entre a energia real de saída da bateria e sua massa (ou volume).
ou
Na fórmula, C representa a massa da bateria; V--representa o volume da bateria. Devido a vários fatores, a energia específica real de uma bateria é muito inferior à sua energia específica teórica. A relação entre a energia específica real e teórica pode ser expressa da seguinte forma:
Na fórmula, K_E representa a eficiência da tensão; K_B representa a eficiência da reação; e K_m representa eficiência de massa.
Na aplicação de baterias de energia em veículos elétricos, a energia específica real da bateria é inferior à energia específica das células de bateria individuais porque a instalação da bateria requer caixas de bateria correspondentes, fios de conexão, dispositivos de proteção de corrente e tensão e outros componentes. A energia específica da bateria é calculada multiplicando a energia específica das células individuais da bateria pelo fator de embalagem. O fator de embalagem para uma bateria típica é de 0,6 a 0,8. À medida que o nível de design da bateria melhora, a integração da bateria aumenta. Portanto, a energia específica da massa da bateria é frequentemente um indicador importante do desempenho da bateria. De um modo geral, a energia específica da massa da bateria é mais de 20% inferior à energia específica das células individuais da bateria.
