Información sobre la capacidad de salida de corriente de la batería de iones de litio

Las baterías de litio en general, incluidas las de iones de litio y las de hidruro de litio, últimamente se han vuelto muy conocidas, amadas y utilizadas para la electrónica de consumo porque tienen un peso ligero, una alta densidad de energía y una vida útil relativamente larga. El litio puede ser muy reactivo y puede provocar un incendio cuando (sorprendentemente) se expone al agua. Sin embargo, las baterías de litio modernas utilizan litio unido químicamente, por lo que no se puede producir ninguna reacción fácilmente. Al igual que el níquel, existen muchas variantes de baterías de litio. Sin embargo, las más populares en este momento son las baterías de iones de litio. Están configurados de manera que no haya litio libre durante el ciclo de carga o descarga.

El uso de baterías de litio para proporcionar energía a la red y las aplicaciones de servicios públicos está aumentando a medida que los dispositivos se prueban en diferentes ubicaciones. En 2013, se puso en marcha una instalación de almacenamiento piloto para grandes baterías piloto con una capacidad de 2 MW en las Islas Orcadas, frente a la costa noroeste de Escocia. Esto también se mejoró en 2017 cuando San Diego Gas and Electric, con sede en EE. UU., Abrió una instalación de 30 MW para el almacenamiento de baterías basadas en baterías de iones de litio y con una capacidad de almacenamiento de aproximadamente 120 MWh. El proveedor de energía del sur de California, Edison, también está diseñando una planta de energía de 20 MW. El desarrollo futuro de estas baterías de litio podría beneficiarse del interés de los fabricantes de automóviles por su uso en vehículos híbridos y eléctricos.

¿Cuánto litio hay en una batería de iones de litio?

Desde un punto de vista teórico, el litio metálico no existe en las típicas baterías de iones de litio. Sin embargo, hay una cantidad equivalente de contenido de litio que debe considerarse en una celda de iones de litio. Se calcula aproximadamente 0,3 veces la capacidad nominal de la batería (en amperios-hora).

Una celda de iones de litio 18650 de 2Ah tiene un contenido de litio de 0,6 gramos.

Por ejemplo, en una celda de iones de litio de 2Ah 18650, el contenido de litio es de aproximadamente 0,6 g. Una batería de portátil típica de 60 Wh y 8 celdas (4 en serie y 2 en paralelo) contiene aproximadamente 4,8 g.

Para la batería Tesla 3250 mAh, el contenido de litio sería de aproximadamente (0,6 / 2) multiplicado por 3250 = 0,975 g Li.

A un voltaje de funcionamiento de aproximadamente 4,2 V, el contenido de litio ahora sería:

0,975 / (3250 × 4,2) = 0,0714 g / Wh = 0,0714 kg / kWh.

Esas estadísticas son para baterías de portátiles y tesla, respectivamente. Chevy Volt, sin embargo, usa celdas tipo bolsa que pueden tener diferente contenido de litio. Esta podría ser la razón por la que existe una variación en el contenido de litio. El contenido de litio en la batería puede depender del modelo, el fabricante y la geometría de la celda.

La densidad de energía de los iones de litio es aproximadamente el doble de la densidad del níquel-cadmio estándar. Por tanto, existe la posibilidad de una mayor densidad de energía. Las características de carga son relativamente buenas y se comportan de la misma manera que el níquel-cadmio desde una perspectiva de descarga. El alto voltaje de las celdas de 3.6 voltios permite que se diseñen como baterías simples. Esta es la razón por la que la mayoría de nuestros teléfonos móviles funcionan con una batería de una sola celda. Sin embargo, un paquete de baterías a base de níquel requerirá celdas de 1,2 voltios de tres unidades y también se conectará en serie.

¿Cuántos vatios produce una batería de iones de litio?

La capacidad de la fuente de alimentación indica la cantidad de energía que se almacena en la batería. La potencia se expresa a menudo en vatios-hora (y el símbolo es Wh). El vatio-hora es un voltaje (V) proporcionado por la batería y multiplicado por la corriente (amperios) que la batería puede proporcionar durante un período determinado (generalmente en horas). El voltaje multiplicado por Amperios y también multiplicado por Horas da el Wh (Watt-hora) de la batería. Debido a que el voltaje de un tipo de batería es fijo debido a su química interna (como en las baterías alcalinas, de litio o de plomo, etc.), solo a menudo es el amperaje multiplicado por la medición de la hora que está impresa en el costado de la batería. Y se mide en Ah o mAh (NB. 1000 mAh = 1Ah). Para obtener Wh, debe multiplicar Ah por la tensión nominal. Por ejemplo, suponga que tiene una batería nominal de 3 V con una capacidad de 1 amperio / hora, por lo que esta batería tiene una capacidad de 3 Wh. 1 Ah también significa que básicamente tenemos una corriente de 1 A durante una hora o 0,1 A durante 10 horas o 0,01 A (que también se puede denotar como 10 mA) durante 100 horas.

Especificación de una batería de iones de litio utilizada en teléfonos móviles

Energía específica 100-265 W · h / kg (0,36-0,875 MJ / kg)

Densidad de energía 250–693 W · h / L (0.90–2.43 MJ / L)

Potencia específica ~ 250- ~ 340 W / kg

Eficiencia de carga / descarga 80–90%

Energía / precio al consumidor 3.6 Wh / US $

Tasa de autodescarga 0.35% a 2.5% por mes dependiendo del estado de carga

Durabilidad del ciclo 400-1,200 ciclos

Voltaje nominal de la celda 3.6 / 3.7 / 3.8 / 3.85 V, LiFePO4 3.2 V

Cómo mejorar el almacenamiento de corriente de la batería de iones de litio

Pero entonces, ¿qué sucede cuando la batería de su CD o computadora portátil se descarga de forma inesperada o repentina? Si su batería de litio está completamente cargada pero no dura tanto, es evidente que hay un problema con la batería. Desafortunadamente, no puede reparar una batería si se produjo corrosión u oxidación en su interior. Por otra parte, para evitar algunas o todas estas dolorosas consecuencias, debe seguir algunos pasos sencillos para extender la vida útil de sus baterías de iones de litio.

Mantenga la batería al 40% durante el período de almacenamiento

Si bien es la mejor práctica cargar la batería por completo antes de usarla, es importante que no descargue completamente la batería antes de cambiarla. Los fabricantes de baterías almacenan sus baterías a aproximadamente 60 grados y un 40% de carga. La carga del 40% asegura una condición estable en la batería. También existe la necesidad de una batería de reserva para la protección de algunos circuitos.

No deje las baterías de iones de litio a altas temperaturas.

A estas baterías de litio no les gusta el calor. Al exponerlos a una temperatura alta, reduce su vida útil, carga y tiempo de ejecución, respectivamente.

Asegúrese de confirmar la fecha de producción de los fabricantes

Una vez que se produce una batería de iones de litio, comienza a acercarse a su muerte. Una batería normal le cuesta aproximadamente el 20% de la potencia de la batería de iones de litio. (Esto no se ve afectado por qué tan bien o no lo use). Debe comprar una batería que acaba de ser fabricada o producida (al menos dentro de un año de fabricación).

Además, nunca sobrecargue la batería y evite las frecuentes descargas completas de las baterías de iones de litio.