¿Cómo cargar baterías de iones de litio?

Las baterías de iones de litio son baterías fabricadas con un compuesto de litio intercalado. El mecanismo de funcionamiento de las baterías es por el movimiento de iones de litio desde el electrodo negativo al electrodo positivo, por lo tanto, para recargarlos, los iones de litio tendrían que moverse en la dirección opuesta, que es del electrodo positivo al electrodo negativo.

Las baterías de iones de litio son muy versátiles y almacenan más energía que otros tipos de baterías. Tienen una de las mejores densidades de energía entre las baterías recargables. Existen diferentes tipos de baterías de litio que dependen de los materiales utilizados en su construcción y su duración de carga también varía.

La carga adecuada de las baterías de iones de litio permite que la batería tenga una vida útil prolongada y obtiene el mejor rendimiento de la batería. Entonces es pertinente que la batería de iones de litio tenga un buen sistema de gestión de batería para controlar los niveles de carga y descarga de las baterías.

Definición del circuito de carga de la batería de iones de litio

El circuito de carga de iones de litio es un circuito de limitación de voltaje que se parece al sistema de plomo-ácido, la única diferencia es que el circuito de iones de litio tiene un voltaje más alto por celda.

El circuito del cargador de iones de litio está diseñado para cargar baterías de litio con una salida de corriente variable. El circuito utiliza un amplificador operacional para crear una fuente de alimentación limitada de corriente y voltaje. Se usa un potenciómetro para ajustar la corriente para que cargue baterías con un rango más amplio de capacidades.

En la primera instancia de carga de una batería de iones de litio, se controla la corriente; esta es la carga de corriente constante. Después de un tiempo, el voltaje alcanza un máximo de 4.2 voltios para la celda. Este voltaje se mantiene a medida que cae la corriente. Este es el punto de carga de saturación.

Durante el proceso de carga, los iones de litio fluyen desde el electrodo positivo al electrodo negativo a través del electrolito que se utilice. Además, los electrones fluyen del electrodo positivo al electrodo negativo pero pasan por el circuito externo. Los electrones y los iones se juntan en el electrodo negativo y depositan allí el litio.

Todo el circuito de carga consta de dos electrodos, un cátodo y un ánodo. El cátodo puede ser de cobalto, níquel, manganeso y aluminio y el ánodo puede ser de grafito. Entonces, un electrolito de sales de litio es responsable del transporte de iones y electrones.

consejos para cargar baterías de iones de litio

Al observar la cantidad de energía almacenada en las baterías de iones de litio, es muy importante que las baterías se carguen correctamente y con la herramienta de carga adecuada.

Algunos de los consejos a tener en cuenta en el mecanismo de carga de iones de litio incluyen, entre otros:

-Temperatura de carga: se debe vigilar la temperatura de la batería de iones de litio durante la carga. La batería no debe cargarse cuando la temperatura es superior a 45 grados o inferior a 0 grados.

-Corriente de carga: la corriente necesaria para cargar las baterías de iones de litio debe ser limitada. La corriente requerida depende del tamaño de la batería, pero los valores más bajos suelen dar más margen. Además, se requiere protección contra la corriente de descarga para evitar daños resultantes de un cortocircuito.

-Protección de sobredescarga de iones de litio: esto es necesario para evitar que el voltaje de la batería caiga por debajo del nivel de voltaje requerido que depende del fabricante.

- Protección de polaridad inversa: la polaridad inversa de iones de litio es necesaria para asegurarse de que la batería no se cargue en la dirección incorrecta. Es decir, descargarlo con el pretexto de cargarlo.

-Permitir descargas parciales: las descargas parciales son una mejor opción cuando se permite que las baterías de iones de litio se descarguen en lugar de una descarga completa. La descarga parcial continua crea lo que se llama una memoria digital que disminuye la precisión del medidor de potencia del dispositivo.

-Evite la sobrecarga frecuente: al cargar las baterías, evite sobrecargarlas con frecuencia. Esto es muy malo para el litio para baterías de iones de litio, ya que puede explotar si se sobrecarga con frecuencia.

-Utilice el cargador apropiado: cuando cargue cargadores de iones de litio, asegúrese de que los cargadores que vienen con las baterías se utilicen, ya que estos cargadores se sintonizaron para proporcionar la corriente y el voltaje adecuados para la batería. El uso de un cargador diferente puede cargar la batería de forma insuficiente o excesiva y causar daños.

-Evite exponer las baterías a temperaturas extremas: Al cargar baterías de iones de litio, evite exponerlas a altas temperaturas, ya que provocará una eventual caída en su capacidad de almacenamiento. Si desea prolongar la vida útil de la batería, cárguela a temperatura ambiente.

-Evite la descarga completa: las baterías de iones de litio no deben descargarse completamente antes de recargarlas. Las baterías deben cargarse inmediatamente, ya que han bajado un cierto porcentaje. Además, no recargue las baterías de iones de litio muy descargadas si se han dejado descargadas durante un período de tiempo muy largo.

-Utilice una batería de alta capacidad en lugar de una de repuesto: la mayoría de la gente en estos días tiene el hábito de conseguir una batería de repuesto para cambiarla por su batería cuando está descargada. Pero esa no es la mejor opción. Es mejor conseguir una batería de alta capacidad y asegurarse de que esté cargada correctamente.

-Cargue las baterías con la corriente adecuada: las baterías de iones de litio deben estar expuestas a corrientes muy altas o bajas. La corriente que sea más apropiada para la batería debe verificarse en la etiqueta de la batería y luego se deben usar los cargadores que mejor soporten la corriente en lugar de simplemente cargarlos con cualquier cargador y terminar dañando las baterías.

-Tiempo de carga: es necesario conocer el tiempo habitual que tarda en cargarse la batería de iones de litio para saber cuándo tarda más de lo habitual en cargarse y, por lo tanto, tratar de remediar lo que esté haciendo que tarde tanto en cargarse. También ocurre lo contrario. Si su batería de iones de litio se carga más rápido de lo habitual, también debería saber por qué y qué hacer para solucionarlo.

la batería de iones de litio se calienta durante la carga

Las baterías de litio son muy versátiles y pueden alimentar cualquier cosa, desde teléfonos móviles hasta computadoras portátiles. Mientras se cargan estas baterías de litio, ha habido informes de que se calientan y explotan a ciertas temperaturas. Esto sucede cuando el cambio de temperatura aumenta el riesgo de cortocircuito interno y daños a los componentes cercanos.

La reacción química que tiene lugar cuando se carga una batería de iones de litio es endotérmica y esto hace que absorba calor. Dado que la mayoría de estas baterías se utilizan durante la carga, la descarga exotérmica provoca una liberación de calor y esto es lo que la mayoría de las veces hace que la batería explote.

En las baterías más nuevas, la protección contra sobrecalentamiento generalmente está integrada en la química de la batería de iones de litio para evitar el sobrecalentamiento que surge cuando se está cargando. Al diseñar baterías de química de litio de alta corriente, es imperativo que la tecnología para eliminar el calor residual se incorpore al diseño total para evitar el sobrecalentamiento. Las celdas de columna paralela se utilizan para reducir la corriente que entra y sale de cada celda, lo que reduce el calentamiento de las baterías.

En la actualidad, se están desarrollando y utilizando nuevas tecnologías para reducir el calor en las baterías de iones de litio.

conclusión

Las baterías de iones de litio son delirantes en estos días, ya que se usan comúnmente en dispositivos. Las computadoras portátiles, las cámaras y los teléfonos llevan estas poderosas baterías. El circuito de carga que se basa más en voltaje que en corriente es más eficiente que otras baterías.

La carga de una batería de iones de litio requiere que se aplique el voltaje y la corriente correctos y también que se use el cargador adecuado. Se debe tener cuidado al cargar la batería correctamente para evitar el sobrecalentamiento y, posteriormente, causar daños a la batería.

Se deben tomar las medidas adecuadas de mantenimiento de la batería para mantener las baterías en buenas condiciones de funcionamiento.