Introducción a los tipos de baterías de iones de litio

La aparición de las baterías de iones de litio se debió al deseo de una pila recargable que fuera ligera. Fue necesario para impulsar el mercado de rápido crecimiento de equipos electrónicos portátiles en la década de 1990.

Comenzó con teléfonos móviles y cámaras y, con el tiempo, la tecnología se convirtió en la fuente de energía de casi todo. Abarca desde herramientas con alimentación inalámbrica hasta almacenamiento de energía a gran escala, así como aplicaciones automotrices.

Sin embargo, la mayor densidad de energía y un gran volumen de ciclos de descarga que ofrecen las celdas de litio son en realidad sus factores más vitales. Esto hace que las células sean indispensables tanto en vehículos eléctricos como en teléfonos móviles.

No obstante, existen diversas formas disponibles en las que estas células son mucho más potentes que las químicas de las baterías normales.

¿Cuántos tipos de baterías de iones de litio existen?

No hay duda de que hoy en día se pueden encontrar baterías de iones de litio en diversos hogares. Casi todos los llevamos en nuestros teléfonos móviles.

Debido a su alta densidad energética, son portátiles y duran más debido a su capacidad de recarga. Estas baterías han hecho posible producir aviones que utilizan únicamente propulsión eléctrica como el avión Solar Impulse.

Sin embargo, todavía queda un largo camino por recorrer antes de que las baterías de litio reemplacen a las baterías de ácido de bajo costo. Sin embargo, se están llevando a cabo investigaciones en todo el mundo.

Mientras tanto, existen cinco tipos de baterías de iones de litio, que son:

· Batería de óxido de litio-cobalto

Este tipo de batería de litio se usa principalmente en dispositivos electrónicos que son dispositivos portátiles como computadoras portátiles, cámaras y teléfonos celulares. Si bien son riesgosos cuando se dañan, el cobalto es, sin embargo, caro y extremadamente raro.

La batería tiene una tasa de descarga baja y, en cuanto a su densidad de energía más alta, es de 110-190 Wh / kg.

· batería de titanato de litio

Esta batería puede funcionar a temperaturas muy bajas. Esta temperatura es de -40 ° C. Sus capacidades de carga y descarga son muy rápidas y se utiliza en Mitsubishi i-MiEV.

Tiene un voltaje inherente reducido de 2,4 V en comparación con el de 3,7 V. Además, su densidad de energía es baja, y se sitúa en 30-110 Wh / kg.

· Batería de fosfato de litio-hierro

La batería de fosfato de litio-hierro es capaz de reducir drásticamente los riesgos de incendio y, por supuesto, de sobrecalentamiento. Aporta una capacidad volumétrica mucho menor. El fosfato de litio-hierro se utiliza en equipos médicos y herramientas eléctricas.

Tiene una vida útil más larga y es intrínsecamente seguro. La batería utiliza una densidad de energía baja de 95-140 Wh / kg.

· Batería de óxido de litio-níquel, manganeso y cobalto

El cobalto de litio-manganeso tiene una vida útil más larga y una seguridad inherente. Si bien el cobalto es caro y al mismo tiempo extremadamente raro, también es menos susceptible al calor.

Esta batería se utiliza en bicicletas eléctricas, trenes de potencia eléctrica y herramientas eléctricas. Tiene una densidad de energía baja a 95-130 Wh / kg.

· Batería de óxido de litio-manganeso

Con un costo reducido, el litio-manganeso es inherentemente seguro y tiene una vida útil muy larga. Se usa principalmente en computadoras portátiles, teléfonos celulares y vehículos híbridos.

La batería tiene una velocidad de descarga alta y una densidad de energía baja de 110-120 Wh / kg.

A diferencia de la creencia popular de que existen diversos tipos de baterías de iones de litio, las cinco que se han analizado anteriormente son las que se han establecido comercialmente.

Sin embargo, hay muchas químicas del litio como Li-S que aún están en investigación. Se ha observado que todas las baterías tienen su propia densidad de energía, fiabilidad, densidad de potencia y seguridad.

Las diversas químicas de las baterías permiten a los científicos construir baterías de acuerdo con los requisitos del usuario. La energía y la densidad de potencia están relacionadas inversamente y se producen a expensas la una de la otra.

Esto significa que un aumento en la densidad de potencia conducirá a una caída en la densidad de energía y viceversa.

Además, algunas sustancias químicas de las baterías de litio no se pueden clasificar como iones de litio. Incluyen:

· Silicona de litio

· Litio-Aire y;

· Azufre de litio

Aunque todavía están por llegar, todavía tienen grandes perspectivas.

Compare el tipo de iones de batería de litio más importante

Algunas de las cosas a tener en cuenta sobre estos tipos de baterías de litio incluyen el hecho de que el óxido de cobalto de litio ha aumentado la energía específica en comparación con las otras baterías.

Esto lo convierte en la opción preferida tanto para teléfonos móviles como para portátiles. Pero, en comparación con otros tipos de iones de litio, su potencia específica es baja y tiene una vida útil baja.

Para el óxido de litio y manganeso, su potencia específica es simplemente moderada, y tiene un nivel de seguridad también moderado. Si bien no es caro, tiene un bajo rendimiento y una vida útil que también es baja.

En cuanto al fosfato de hierro y litio, tiene solo una gran desventaja en comparación con los otros tipos de baterías. Esta desventaja es el hecho de que tiene una energía específica baja. Aparte de esto, todas sus otras características se encuentran entre moderadas y altas.

El siguiente es el níquel de litio que tiene solo una fuerte ventaja y se centra en su alta energía específica. No tiene mucho que ofrecer en comparación con todos los demás. Para el resto de características, todas son moderadas.

Por último, la titanita de litio proporciona alta seguridad, larga vida útil y alto rendimiento. Todas estas son características vitales que todas y cada una de las baterías deben tener. Sin embargo, su energía específica es bastante baja cuando se compara con otras baterías de iones de litio.

Cómo elegir el tipo de batería de iones de litio para su dispositivo

Al elegir el tipo de batería de litio para su dispositivo, deberá seguir estos consejos, que incluyen:

· Conocer el tamaño de las baterías que necesita

Es muy sencillo. Todo lo que necesita hacer o saber aquí es que si su teléfono funciona con baterías AAA, entonces lo que necesita es un grupo triple A. Además, puede verificar el dispositivo para ver si hay alguna indicación del tamaño de batería que aceptará.

· Elige entre pilas recargables o de un solo uso

Las baterías de un solo uso son mucho más baratas que las iniciales y tienen una vida útil ideal, pero para las baterías recargables, se pueden usar y reutilizar nuevamente. Esto los hace mucho más rentables.

· Compra el tipo ideal de batería

Al tener el conocimiento de cómo funcionan las baterías y saber en qué se diferencia el alcalino de las baterías de litio y NiMH del litio, podrá elegir la batería más ideal de su elección.

En resumen

Debido a la alta densidad de energía de las células, se pueden descargar a una potencia muy alta y también se pueden recargar rápidamente.

Por lo tanto, cuando se trata de situaciones en las que la potencia de carga o tal vez el tiempo probablemente sea limitado, como automóviles de arranque y parada o sistemas solares fotovoltaicos, no es peligroso operar las celdas de litio continuamente en un estado de carga parcial. Esto les dará una mayor flexibilidad operativa que la que pueden ofrecer las baterías de plomo-ácido.