¿Cuál es el contenido de energía de la batería de litio?

¿Quién hubiera pensado que llegaría un momento en que la supervivencia sin nuestros teléfonos inteligentes y otros dispositivos eléctricos necesarios parecería imposible? La era de los teléfonos inteligentes comenzó hace poco más de una década, pero estas computadoras de bolsillo son el corazón de nuestras vidas como si hubieran existido desde siempre. Estos inventos tecnológicos son actualmente la fuerza impulsora de la vida, pero el verdadero héroe tácito, responsable de energizar estas creaciones inteligentes son las baterías de litio. Estas baterías fueron comercializadas por primera vez por Sony en 1991 con el propósito de usarlas en videocámaras, y eso marcó la introducción de una fuente de energía fantástica.

El uso de baterías de litio ha crecido significativamente a lo largo de los años y puede parecer que recién están comenzando. Al ser una de las baterías recargables más energéticas del mercado, se encuentran en casi todos los dispositivos, tanto comerciales como domésticos básicos. Actualmente, son la tecnología de batería más preferida en dispositivos pequeños como computadoras portátiles, herramientas eléctricas y teléfonos móviles.

No es ninguna sorpresa descubrir que estas baterías también se están apoderando de la industria comercial. Los vehículos y aviones que funcionan con combustible se están convirtiendo lentamente en una cosa del pasado a medida que las baterías de litio se están modificando para proporcionar una fuente de energía más eficiente para tales invenciones.

Definiciones del contenido de energía de la batería de litio

Una batería de litio se puede definir como una forma avanzada de tecnología de batería que utiliza iones de litio como componente principal de su funcionalidad. Sin embargo, la pregunta que molesta a la mayoría de los usuarios es qué diablos hace que esta batería sea tan energética en comparación con otros tipos de celdas. Para obtener la respuesta, es necesario comprender el contenido de energía en estas células y cómo funciona para producir y utilizar la energía.

El contenido de energía de dichas baterías se refiere a la energía química que se puede extraer de ellas y convertir en energía eléctrica utilizada para diferentes dispositivos de potencia. Por otro lado, la densidad de energía se puede describir como la cantidad de energía almacenada en las células en forma de energía química. Por lo tanto, se dice que las baterías de litio tienen una alta densidad de energía en comparación con otros tipos de celdas, como las de plomo y níquel.

Hoy en día, las celdas de litio, y especialmente las baterías de iones de litio, cuentan con una de las densidades de energía más altas de la industria, con aproximadamente 100-265 Wh / kg o 250-670 Wh / L. Además, son capaces de entregar aproximadamente tres veces más voltaje que otras tecnologías como las celdas de níquel y plomo. Pueden alcanzar alturas de hasta 3.6V, que es bastante alto para las baterías.

Comparación de la densidad de energía de la batería

La comparación de baterías de diferentes densidades de energía puede resultar un gran desafío, y cualquier comparación real debe basarse en evidencia real. Dado que existe una amplia gama de fabricantes, las baterías funcionan de manera diferente y con diferentes densidades de energía. Todo esto depende de para qué fueron inventados u optimizados. Se debe considerar la aplicación real para el tipo específico de batería al hacer la comparación, ya que esto determina el rendimiento en diferentes niveles.

Por lo tanto, hay muchos factores a considerar al comparar las densidades de energía de diferentes baterías para elegir la preferencia correcta para su celda. Las baterías de plomo ácido tienden a tener las densidades de energía más bajas en esta tecnología con un rango bajo de aproximadamente 30 a 50 Wh / kg.

Las pilas a base de níquel se colocan justo encima de las baterías de plomo-ácido con NiCad que contiene entre 45 y 80 Wh / kg, mientras que NiMH contiene alrededor de 60 a 120 Wh / kg.

La parte superior de la lista no es otra que las baterías de litio que ocupan la mayor cantidad de densidades de energía. Al ocupar densidades de energía con alturas de hasta 200 Wh / kg según la clase de batería de litio, han demostrado ser la fuente de energía más potente en la industria de las baterías. Las celdas de iones de litio con cátodos de cobalto contienen el doble de energía que una celda a base de níquel y cuatro veces la de una batería de plomo-ácido, lo que la convierte en un competidor sobresaliente.

Dado que muchos consumidores siempre han deseado y demandado más tiempo de funcionamiento de la batería, los fabricantes respondieron empaquetando más materiales activos en las celdas. Esto permitió que las baterías de litio duplicaran su densidad de energía y, por lo tanto, encabezaran la cadena alimentaria desde sus inicios en 1991.

Cómo proteger el contenido de energía de la batería de litio

Las altas densidades de energía de las baterías de litio no tienen un precio bajo. Cuanto mayor era la densidad de energía, más densas, las células estaban llenas de materiales activos. A medida que las baterías se acercan a su límite de densidad de energía teórica, surgen nuevos métodos de fabricación y medidas de seguridad para contrarrestar la extinción de estas baterías. Sin embargo, existen formas en las que los consumidores pueden contribuir a proteger el contenido energético de las baterías de litio.

1. Mantenga sus baterías de litio a temperatura ambiente

La temperatura ambiente se encuentra entre 20 y 25 grados C. Someter una batería de litio completamente cargada a temperaturas extremas tiende a desorientar la composición química de las celdas y, por lo tanto, a distorsionar la densidad de energía. Es probable que la celda tenga fugas, lo que permite una descomposición más rápida del paquete de baterías y, por lo tanto, reduce su eficiencia. Del mismo modo, las temperaturas muy bajas no se sientan bien con las celdas de litio, y los materiales activos en ellas no están diseñados para soportar tales condiciones. Exponerlos a temperaturas bajo cero podría, por lo tanto, interferir con el contenido energético.

2. No cargue su batería de litio con un cargador de plomo-ácido

Como se mencionó anteriormente, la densidad de energía de las baterías de litio es cuatro veces mayor que la del plomo-ácido. Esto significa que sus cargadores también varían en la fuente de alimentación y el control de corriente o voltaje. Un cargador de plomo-ácido puede estar demasiado bajo para cargar uno potente a base de litio. Probar esta teoría podría resultar en la distorsión del contenido químico en la célula y, por lo tanto, afectar negativamente la energía contenida en ella.

3. No altere las propiedades de la batería o la carcasa

La alteración de la configuración original de la batería podría exponerla a un deterioro más rápido ya que el contenido químico dentro de ella habría cambiado. Esto, a su vez, haría que la batería fuera ineficaz ya que la densidad de energía se desvanecería más rápido con el tiempo.

4. No introduzca sustancias extrañas en las células.

Tal acto tiende a desorientar la composición química de las células, lo que puede provocar una distorsión de la densidad de energía inicial.

Pensamientos finales

Las baterías de litio han estado catalizando la evolución de la tecnología durante décadas. Las inmensas contribuciones de la batería debido al alto contenido de energía han permitido a la humanidad encontrar formas ideales de mejorar sus vidas. El futuro de la energía y la vida se ve brillante cuando se alimenta con baterías de litio.