Discusión sobre la densidad energética de la batería de polímero de litio

Sin lugar a dudas, las baterías de iones de litio son el motor de todas las revoluciones electrónicas digitales que tenemos hoy. Comenzando con la revolución electrónica en la sociedad móvil moderna como se usa en computadoras portátiles y otros dispositivos móviles. Sin embargo, debe comprender que el éxito de la batería de iones de litio no se logró de la noche a la mañana.

Esto requirió un gran esfuerzo por parte de muchos grandes ingenieros y científicos para mejorar su desempeño a lo largo de los años. Sin embargo, era necesario introducir baterías que pudieran proporcionar un nivel de energía más alto y específico. Esta es la batería de polímero de iones de litio que en la mayoría de los casos se abrevia como LiPo.

La batería de polímero de litio es una batería recargable, también de tecnología de iones de litio. Con todo, estas baterías utilizan polímero como electrolito en lugar de líquido. El polímero se puede fabricar a partir de polímeros semisólidos de alta conductividad, tales como geles. Estos polímeros son ahora los que forman los electrolitos de la batería.

Y dado que las baterías de polímero de litio son capaces de producir energía más específica, son más aplicables donde el peso resulta ser una característica crítica. Como en aviones que son controlados por radio y dispositivos móviles.

Deposición de la densidad energética de la batería de polímero de litio

Cuando se trata de baterías de litio, la deposición es una de las preocupaciones de seguridad más importantes. Esto se debe a que estas baterías tienden a formar depósitos de litio en una gran superficie durante el funcionamiento normal de la celda.

La deposición de densidad de energía en baterías de polímero de litio ocurre cuando el potencial del electrodo es más negativo en comparación con el potencial del metal de litio. La deposición puede ocurrir en varios casos. Esto incluye:

· Cuando hay una alineación incorrecta del electrodo durante el montaje de las celdas

· Contaminación de la partícula de metal del lado del electrodo positivo

· Condiciones de funcionamiento extremas, como temperaturas demasiado bajas o altas durante la carga

· Las celdas se sobrecargan más allá de cierto potencial de corte

· Equilibrio inadecuado de las celdas con una relación de capacidad del ánodo inferior al cátodo

Los depósitos de litio formados forman una forma dendrítica que presenta lo que parecen estructuras en forma de aguja. Estos depósitos forman estructuras que parecen ramas y se agrandan aún más durante el proceso de descarga celular.

Las tasas de depósito de Li juegan un papel clave ya que determinan la seguridad y la vida útil de su batería. Sin embargo, puede reducir esta deposición alterando las dimensiones del electrodo de modo que los electrodos negativos se extiendan al menos 2 mm más allá de donde está alineado el electrodo positivo.

De esta manera, la corriente se distribuye a lo largo de un área extendida en lugar de fluir hacia los bordes como sucede cuando el diseño está alineado de manera uniforme. La capacidad extendida es útil ya que ayuda a reducir la posibilidad de condiciones que favorezcan la deposición de litio.

¿Qué importancia tiene la densidad de energía en una batería de polímero de litio?

La batería de polímero de iones de litio es una de las tecnologías de baterías de iones de litio. Sin embargo, en comparación con las baterías de iones líquidos, el polímero de litio tiene una mayor densidad de energía, es liviano, ofrece la máxima seguridad y tiene un diseño en miniatura ultradelgado entre otros profesionales. La mayor densidad de energía es uno de los aspectos más importantes de esta batería. Esto nos da una gran definición de las baterías de nueva generación.

¿Cómo proteger la densidad energética de la batería de polímero de litio?

Las baterías de polímero de litio tienden a tener una mayor densidad de energía y voltaje en comparación con las baterías convencionales. Es por eso que las baterías de polímero de litio son la fuente de energía preferida para la mayoría de los dispositivos electrónicos portátiles.

Por lo tanto, para poder utilizar las baterías de polímero de litio de forma segura, debe emparejarlas con un modelo de circuito de protección (PCM). Esto ayuda a mantener las baterías funcionando dentro de su rango operativo específico.

Y al mismo tiempo, ofrece a las baterías protección contra descarga y sobrecarga, limitación de corriente, protección contra cortocircuitos y equilibrio de voltaje. Estos factores juegan un papel clave para obtener el ciclo de vida más largo de la batería de polímero de litio y maximizar su rendimiento también.

1.PCM integrado

El modelo de circuito de protección se puede conectar a celdas de batería individuales o incrustarse permanentemente en el cargador. Cada uno de los métodos ofrece un cierto nivel de protección. Mientras está en el cargador, el PCM ofrece protección hacia;

· Equilibrio de las funciones de la celda de la batería

· Protección contra cortocircuitos

· Protección de sobrecarga

· Limitación de cambio actual

Hover, este sistema no es capaz de proteger la batería una vez que se desconecta del cargador. Esto significa que la batería carece de elementos de circuitos activos que monitorearán su funcionamiento.

Ventajas del cargador integrado PCM

· Disfrutarás del peso reducido de la batería

· Solo se utiliza un PCM

· Reducción de costos en múltiples baterías

Desventajas de Charger Embedded PCM

· El mayor riesgo de seguridad del usuario

· Duración y rendimiento reducidos de la batería

· Carece de protección activa de batería después de ser desconectado del cargador

2.PCM a bordo

El PCM también podría estar conectado a las baterías individuales de forma permanente. Esto se adapta mejor a las baterías recargables de polímero de litio con varias celdas. Al mismo tiempo, debe asegurarse de que la cantidad adicional de PCM en las celdas de la batería no afecte su rendimiento.

Ventajas de la batería a bordo PCM

· Mayor seguridad del sistema

· Duración y rendimiento óptimos de la batería

· Protección activa de la batería a tiempo completo

· Seguro para usar con fuentes de energía no especializadas

Desventajas de la batería a bordo PCM

· El mayor costo incurrido con múltiples baterías

· Mayor complejidad y peso de las baterías

· Las baterías individuales requieren PCM individuales

Los PCM a bordo generalmente valen el costo adicional inicial, así como el peso. Esto se debe a que el costo se recupera más tarde con el mayor rendimiento de la batería, la vida útil prolongada y la carga en el lugar.

Veredicto final

Dada la reciente popularidad de las baterías de polímero de litio, no me equivocaría al decir que las baterías LiPo son el futuro. Las baterías de polímero de litio presentan una amplia variedad de ventajas que ayudan a mejorar la eficiencia de la batería y la facilidad de uso.

Sin embargo, la batería también presenta algunas desventajas que deberíamos poder enfrentar cómodamente. El hecho de que es más caro fabricar las baterías de polímero de litio en la producción a pequeña escala, las baterías son principalmente aplicables solo en los grandes mercados de consumo.