¿De qué están hechas las baterías de litio?

Portátiles, tablets, smartphones ... Si hoy en día puedes contar con multitud de dispositivos electroportátiles, gran parte de esta movilidad se debe a un metal que, además de sus grandes propiedades, también es muy difícil de encontrar: el litio. . Desde que se descubrieron sus propiedades de conductividad eléctrica, el metal se ha utilizado en los más variados frentes de trabajo. Para obtener más información, visite https://www.large.net/ .

Además de los dispositivos electrónicos portátiles mencionados anteriormente, hoy en día las baterías de iones de litio (Li-Ion) también albergan cierta maquinaria pesada y varios modelos de vehículos de motor. Con esta expansión del uso, la producción del material también ha ido ganando impulso. A pesar de esto, la demanda del metal aún puede ser mayor que la oferta, después de todo, el proceso de producción de litio es costoso y requiere mucho tiempo.

¿De qué están hechas las baterías de litio?

La batería de litio tiene 4 partes internas principales, que son:

Ánodo: compuesto de grafito, en el que fluye la carga positiva, es decir, recibe electrones.

Cátodo: compuesto por óxido de cobalto, que sería la parte negativa, que cede electrones.

Separador: Su función es separar el óxido de cobalto del litio. Generalmente, está compuesto por un material semipermeable, que deja pasar solo un tipo de elemento, en este caso, los iones de litio. Curiosamente, el separador está empapado con solvente (generalmente éter).

La capa de iones de litio se separa del óxido de cobalto.

¿Qué sustancias químicas contienen las baterías?

batería de litio es el término genérico para las baterías no recargables (baterías primarias) y recargables (baterías secundarias), en las que el litio se utiliza como material activo en el electrodo negativo. Debido al potencial estándar de aproximadamente -3.05 V (el más negativo de todos los elementos) y el alto voltaje de celda resultante, así como la alta capacidad teórica de 3.86 Ah / g, el litio es un material de electrodo negativo "ideal" para baterías. Sin embargo, la alta reactividad del litio elemental (por ejemplo, con agua o ya con aire húmedo) no deja de ser problemática en la implementación práctica. Por lo tanto, en las baterías de litio solo se utilizan soluciones de electrolitos apróticos no acuosos o electrolitos sólidos. Para aumentar la conductividad, se agregan sales de electrolitos anhidros (como perclorato de litio LiClO 4).

¿Cómo se fabrican las baterías?

Con el litio en la mano, las empresas especializadas tienen la capacidad de fabricar baterías. Esto sucede por etapas. Primero, el litio se mezcla con una especie de pintura que le da la apariencia de una hoja de papel de aluminio después de pasar por todas las fases. Luego se presiona y se pasa por varios rodillos de alta potencia, algo así como una impresora gigantesca, que amasa, pica y fragua el metal para que pase. Esto lo convierte en una hoja de metal súper delgada, de menos de 0,2 milímetros de grosor. Este metal, por fin, se enrolla en forma de bobinas y pasa al siguiente paso, que es la fabricación de baterías.

Estos grandes rodillos de litio se dividen en pequeñas bobinas que varían en tamaño según el tipo y tamaño de la batería. Existen alternativas redondas, utilizadas en grandes baterías automotrices, y otras rectangulares, presentes en portátiles, por ejemplo. Sin embargo, estas bobinas más pequeñas reciben varios "aditivos".

Debido a que el litio es pegajoso y blando, es necesario "casarlo" con un rollo de película de propileno, algo que asegure que no terminará pegándose y mezclándose. Si una cuchilla se adhiere a la otra, el metal pierde sus cualidades y la batería se vuelve inutilizable.

Estos rodillos, ya con protección anti-chatarra, vuelven a las bobinadoras. Esta vez, el número de vueltas necesarias dependerá del tipo de batería. Uno de 3,56 voltios, por ejemplo, necesita 26 revoluciones hasta que se crea la celda de la batería. Una vez laminado, pasa a una especie de horno, lo que hace que todo quede comprimido al vacío y firme y sólido.

Con las celdas de batería producidas, los robots realizan la producción de los contactos. Usando metal líquido, todo se registra en su superficie, dando "accesibilidad" a los recursos de litio y permitiendo que la electrónica se comunique con él. Entonces, todo finalmente se convierte en una batería, que depende del movimiento de los iones para que su dispositivo móvil esté siempre en funcionamiento.

¿Cómo funcionan las pilas?

El litio es un metal cuyos átomos están compuestos, entre otros elementos, por tres electrones y tres protones. Tiene la característica de ceder fácilmente un electrón. Luego se convierte en un ion, de ahí el término Litio-Ion. La batería comprende uno o más acumuladores, llamados celdas, cada uno equipado con dos electrodos. En muchos modelos, el cátodo está hecho de óxido de cobalto (CoO2), con algo de litio, mientras que el ánodo está hecho de grafito. El electrolito contiene iones de litio en grandes cantidades. La primera carga de las celdas la realiza el fabricante de la batería porque inicia el proceso y hace que los iones de litio se acumulen en el ánodo, creando así una diferencia de potencial entre el cátodo y el ánodo.

Cuando conecta la batería a un dispositivo, provoca un desplazamiento de los electrones debido a la diferencia de potencial. Los electrones pasan del ánodo al cátodo por el circuito externo, por ejemplo, los diversos componentes de un teléfono inteligente que luego se alimentan. Los iones de litio con carga positiva, por otro lado, abandonan el ánodo para regresar al cátodo porque son atraídos por las cargas negativas de los electrones.

En conclusión, los teléfonos móviles, cámaras, taladros inalámbricos y muchos otros aparatos electrónicos tienen una cosa en común: todos funcionan con baterías que contienen litio (baterías Li) o baterías de litio. Estas baterías son pequeñas centrales eléctricas de alto rendimiento con grandes cualidades como se destacó anteriormente.