Baterías de polímero de litio y baterías de iones de litio

Introducción

El mundo moderno de hoy está inundado de maravillas tecnológicas de todo tipo. Todo tipo de gadgets y dispositivos salpican el panorama tecnológico y tienen una amplia variedad de usos y aplicaciones. Los teléfonos inteligentes impulsados por la tecnología móvil son omnipresentes, se ven todos los días y se usan todos los días. Además de esto, contamos con laptops, desktops, tablets, PDA, smart TV y un sinfín de elementos que hacen nuestra vida diaria más fácil y eficiente. Un elemento fundamental que juega un papel clave en muchos de los dispositivos en uso es la batería de polímero de litio y la batería de iones de litio. ¿Qué son las baterías de polímero de litio de todos modos y en qué se diferencian de las baterías de iones de litio? Un poco de historia ayudaría a aclarar esto.

El desarrollo de la batería de iones de litio comenzó alrededor de 1912, pero solo se hizo popular en 1991 después de su adopción por Sony Corporation. Estas baterías tienen altas densidades de energía (energía almacenada por unidad de volumen) pero no eran tan caras como las baterías de polímero de litio. Tienen una baja tasa de autodescarga y no requieren cebado en el primer uso. La desventaja de estos tipos de baterías es su tendencia a degradarse con el tiempo, incluso cuando no se utilizan. Además, su construcción química lo limita a una forma rectangular.

Las baterías de polímero de litio, por otro lado, tienen una historia que se remonta a la década de 1970. El diseño inicial constaba de un electrolito de polímero sólido seco que parecía una película de plástico. En consecuencia, estas baterías podrían diseñarse para que sean tan delgadas como tarjetas de crédito y al mismo tiempo retengan suficiente energía de la batería. Además de esto, tienen características de seguridad mejoradas y son bastante livianos. La desventaja de todos estos beneficios es su mayor costo y baja densidad de energía en comparación con las baterías de iones de litio. Este tipo de batería se puede modelar en una amplia variedad de formas porque el polímero sólido que se utiliza para hacerlo es flexible.

El resumen es que una batería de polímero de litio es una batería recargable de tecnología de iones de litio que utiliza un electrolito de polímero en lugar de un electrolito líquido. Son útiles en aplicaciones donde el peso es crítico, como aviones controlados por radio, automóviles controlados por radio, vehículos submarinos, bancos de energía, reproductores multimedia portátiles, cigarrillos electrónicos, modelos de trenes a gran escala y dispositivos móviles. En el otro extremo del espectro, una batería de iones de litio también es un tipo de batería recargable que se usa comúnmente para dispositivos electrónicos portátiles, vehículos eléctricos, herramientas eléctricas como taladros inalámbricos y sierras, así como aplicaciones aeroespaciales y militares. Básicamente, la diferencia entre ambos tipos de baterías radica en el material utilizado como separador. Las baterías de polímero de litio, en lugar de utilizar una sustancia inerte con orificios cubiertos de electrolito, utilizan un separador compuesto por un polímero microporoso cubierto de un gel electrolítico que también sirve como catalizador que reduce la barrera de energía en la reacción química entre el cátodo. y el ánodo. Para comprender bien estas dos baterías, así como sus capacidades, ventajas y deficiencias, los siguientes subtemas ayudarán a aclarar esto, a saber:

· ¿Cómo funcionan las baterías de polímero de litio y las baterías de iones de litio?

· ¿Cuánto tiempo duran las baterías de polímero de litio y las baterías de iones de litio?

· ¿Son seguras las baterías de polímero de litio y las baterías de iones de litio?

¿Cómo funcionan las baterías de polímero de litio y las baterías de iones de litio?

Básicamente, tanto las baterías de iones de litio como las de polímero de litio (que en realidad es un subconjunto de la familia de iones de litio) siguen el mismo principio de funcionamiento. Las baterías constan de cinco componentes principales (cátodo, ánodo, separador, colectores de corriente y electrolito). El ánodo y el cátodo almacenan el litio, y el electrolito es el medio a través del cual viajan los iones de litio cargados positivamente. En el proceso de carga de la batería, el cátodo que es el electrodo positivo cede parte de sus iones de litio que viajan a través del electrolito y el separador hasta el ánodo o electrodo negativo. Cuando la batería se descarga (por uso), los iones de litio se mueven desde el ánodo al cátodo, lo que a su vez conduce a un flujo de electrones (energía eléctrica) a través del dispositivo que se alimenta con la batería. Este proceso se repite y es reversible durante muchos ciclos y años, de ahí el término "vida útil de la batería". Entonces, mientras se carga, la batería absorbe energía y la entrega mientras se descarga.

¿Cuánto tiempo duran las baterías de polímero de litio y las baterías de iones de litio?

Las baterías de iones de litio y de polímero de litio experimentan un “envejecimiento”. El envejecimiento es esencialmente la duración de la batería o su vida útil. ¿Cuánto tiempo estará en uso antes de que se produzca el deterioro y la degradación y ya no pueda realizar la función principal de alimentar un dispositivo como un teléfono inteligente? En general, en promedio, ambas baterías de iones de litio tienden a durar de dos a tres años, incluso si no se utilizan. Por lo tanto, es importante comprar una batería nueva para su dispositivo y verificarlo verificando la fecha de fabricación. Las baterías comienzan a envejecer desde el momento en que se fabrican, por lo que su vida útil debe contarse hacia atrás desde ese momento. Además de esto, las baterías de polímero de litio suelen tener ciclos de recarga que varían de 300 a 400 ciclos. Las baterías de iones de litio, por otro lado, tienden a tener una vida útil que varía de 400 a 1200 ciclos antes del deterioro. En consecuencia, en promedio, las baterías de iones de litio tienden a durar más que las baterías de polímero de litio.

¿Son seguras las baterías de polímero de litio y las baterías de iones de litio?

Las baterías de iones de litio contienen un electrolito inflamable y se mantienen presurizadas. En consecuencia, se han registrado incidentes de dispositivos que funcionan con baterías de iones de litio que explotan y causan daños corporales graves. Lo que esto significa es que, en términos de seguridad, las baterías de polímero de litio tienen una ventaja sobre las baterías de iones de litio. Sin embargo, un dato digno de mención es que ambos tipos de baterías tienen productos químicos muy corrosivos que son dañinos para el medio ambiente si se filtran. Además, estos componentes químicos son extremadamente peligrosos si los ingiere un ser humano o un animal. Tendría efectos muy dañinos en los órganos internos de ambos seres vivos. El polímero utilizado en la batería de polímero de litio hace que las baterías sean más resistentes a los daños, lo que sirve para evitar que se filtren los productos químicos mortales. Este componente de su composición tecnológica es lo que hace que la batería de polímero de litio sea más segura que la batería de iones de litio.