Análisis de tipos de celdas de baterías de iones de litio

En aplicaciones de vehículos eléctricos y en dispositivos portátiles como teléfonos inteligentes, cámaras digitales, etc., generalmente se prefieren las baterías de iones de litio. La capacidad relativa y el estado de salud de una batería disminuyen con la edad. Por tanto, es fundamental estimar con precisión estos parámetros. En este análisis, se propone un enfoque paramétrico para estimar la salud de la batería mediante el estudio de diferentes tipos de baterías utilizadas con sus aplicaciones, también se discuten en este artículo las nuevas tendencias en celdas de baterías de iones de litio que no solo lo ayudarán a obtener información sobre el litio. baterías de iones, sino que también proporcionan un vasto conocimiento de las nuevas tendencias y tecnología de estas baterías.

Tipos de tipos de baterías:

Existen diferentes tipos de baterías que se utilizan para diferentes propósitos según su tamaño y su aplicación. Las baterías más comúnmente utilizadas son la pila cilíndrica, la pila botón y la pila tipo bolsa, que se describen a continuación;

Celda cilíndrica

Uno de los tipos de embalaje más utilizados para baterías primarias y secundarias sigue siendo la celda cilíndrica. Las ventajas son la flexibilidad de producción y una buena estabilidad mecánica. El cilindro tubular, sin deformarse, puede soportar altas presiones internas.

Muchas celdas cilíndricas basadas en litio y níquel incluyen un interruptor positivo del coeficiente térmico (PTC). El polímero generalmente conductor se calienta y se vuelve resistente cuando se expone a una presión intensa, lo que evita el flujo de corriente y sirve como protección contra cortocircuitos. El interruptor positivo del coeficiente térmico (PTC) se enfría y vuelve al estado conductor una vez que se elimina el corto.

Aplicaciones de la celda cilíndrica

Las herramientas eléctricas, los dispositivos médicos, las computadoras portátiles y las bicicletas eléctricas son las aplicaciones estándar para la celda cilíndrica.

Pila de botón

La pila de botón, que también se conoce como pila de botón, se compone de un diseño compacto posible en los dispositivos portátiles de la década de 1980. Al apilar las celdas en un conducto, se logran voltajes más altos. Estas baterías fueron utilizadas por teléfonos inalámbricos, dispositivos médicos y muros de seguridad de los aeropuertos.

Aunque la pila de botón apilada cayó en desgracia y dio paso a formatos de batería más tradicionales, aunque era compacta y económica de crear. Cuando se carga demasiado rápido, el lado negativo de la pila de botón aumentará. Las pilas de botón no tienen ventilación de seguridad y solo se pueden cargar con una carga de 10 a 16 horas; sin embargo, los diseños más nuevos requieren una carga rápida.

Aplicaciones de la pila de botón

La mayor parte de las pilas de botón que se utilizan actualmente no son recargables y pueden utilizarse en implantes médicos, relojes, audífonos, llaves de coche y copias de seguridad de la memoria.

Celda de bolsa

En 1995, con un modelo radicalmente nuevo, la celda tipo bolsa sorprendió al mundo de las baterías. En lugar de utilizar un tubo metálico o un paso eléctrico de vidrio a metal, se sueldan lengüetas de lámina conductora a los electrodos y se sellan herméticamente al exterior.

La celda de la batería proporciona una solución de diseño de batería simple, flexible o liviana. Se recomienda algo de presión en la chimenea, pero se deben tomar medidas para el hinchamiento. Las celdas de bolsa pueden proporcionar altas corrientes de carga, pero funcionan mejor en condiciones de carga ligera y con carga moderada.

Aplicaciones de la celda de bolsa

En aplicaciones de consumo, militares y automotrices, se utilizan los paquetes de bolsa. No hay celdas de bolsa estándar; son construidos por cada fabricante. Los paquetes de bolsas son a menudo paquetes de polímero de litio. Las celdas pequeñas, como drones y dispositivos de pasatiempo, son comunes para aplicaciones portátiles que requieren altas corrientes de carga.

Tecnología de celda de batería de iones de litio 2019

La Real Academia Sueca de Ciencias ha decidido otorgar el Premio Nobel de Química 2019 a John B. Goodenough de Austin, Texas University, EE. UU., M. Stanley Whittingham de Binghamton University, New York State University, EE. UU. Y Akira Yoshino de Asahi Kasei. Corporation, Tokio, Japón, y la Universidad Meijo, Nagoya, Japón "para el diseño de baterías de iones de litio".

Baterías recargables creadas

El Premio Nobel de Química de 2019 premia el desarrollo de la batería de iones de litio. En todo, desde teléfonos móviles hasta computadoras y vehículos eléctricos, ahora se utiliza esta batería liviana, recargable y eficiente. También puede almacenar grandes cantidades de energía solar y eólica, haciendo posible una sociedad libre de fósiles.

A nivel mundial, las baterías de iones de litio se utilizan para alimentar los dispositivos electrónicos portátiles que usamos para comunicarnos, trabajar, estudiar, escuchar música y buscar conocimientos. Las baterías de iones de litio también permitieron el desarrollo de automóviles eléctricos de largo alcance y el almacenamiento de energía renovable, como la energía solar y eólica.

Durante la crisis del petróleo de la década de 1970 se sentaron las bases de la batería de iones de litio. Stanley Whittingham ha estado trabajando en el desarrollo de métodos que podrían conducir a tecnologías energéticas libres de combustibles fósiles. Comenzó a investigar superconductores y descubrió un material extremadamente rico en energía que usó en una batería de litio para construir un cátodo avanzado.

El resultado fue una batería liviana y resistente que se podía cargar cientos de veces antes de que su rendimiento se degradara. Las baterías de iones de litio tienen la ventaja de que no se basan en reacciones químicas que descomponen los electrodos, sino en iones de litio que fluyen hacia adelante y hacia atrás entre el ánodo y el cátodo.

Sin embargo, cuando estas baterías ingresaron al mercado por primera vez en 1991, las baterías de iones de litio han revolucionado nuestras vidas. También sentaron las bases para una sociedad digital, libre de fósiles y son del mayor interés humano.

Nueva tendencia de la celda de batería de iones de litio

Aunque la tecnología de las baterías de iones de litio está bien establecida, en los últimos años también han surgido muchas nuevas tendencias con el vigoroso desarrollo de la industria de los vehículos eléctricos. De acuerdo con la 10a Exposición Internacional de Baterías Recargables (Japan Battery Show) celebrada en Tokio, donde se reunieron un gran número de empresas de toda la cadena de la industria, se discutieron algunas nuevas tendencias relacionadas con la celda de batería de iones de litio. Los expositores, profesionales y asistentes a la feria descubrieron algunas nuevas tendencias en los campos del desarrollo tecnológico, la fabricación de equipos y la aplicación de pilas de baterías de iones de litio.

Las nuevas tendencias más recientes de la celda de batería de iones de litio son las siguientes;

· El patrón de alta níquelización de los materiales del cátodo es más evidente y el surgimiento constante de baterías de estado sólido.

· El mercado de fabricación de equipos para baterías de iones de litio está en auge; la mayoría de los fabricantes se centran actualmente en un segmento de equipos específico.

El uso de la química de la batería de iones de litio en sistemas de almacenamiento de energía y aplicaciones únicas de vehículos eléctricos es digno de mención.