¿Cuáles son los beneficios de las baterías de iones de litio?

¿Por qué son mejores las baterías de iones de litio?

Existen diferentes formas de celdas de iones de litio según los materiales utilizados en la composición interna y externa de las celdas. Estos materiales son los que determinan el rendimiento y la capacidad de la celda. Sin embargo, a pesar de las diferencias, todas las baterías de iones de litio comparten características comunes que hacen que estas celdas sean más confiables que otros tipos de baterías recargables. Desde tener densidades de energía más altas hasta tasas de carga más rápidas y una mayor vida útil, las celdas de iones de litio se consideran mejores y, por lo tanto, más confiables en aplicaciones comerciales.

¿Cuáles son las ventajas y limitaciones de las baterías de iones de litio?

Todos los tipos de baterías de iones de litio presentan a los usuarios varias características que ofrecen diversos beneficios y limitaciones en comparación con otros tipos de baterías recargables. Estas ventajas y limitaciones incluyen:

Beneficios de las baterías de iones de litio

Vida útil prolongada

La vida útil de una batería depende de la cantidad de ciclos de carga-descarga que es capaz de manejar durante su tiempo de servicio. Las baterías de iones de litio de bajo grado pueden administrar cientos de ciclos de carga, mientras que las variantes comunes pueden acomodar más de 1000 ciclos antes de que pierdan aproximadamente el 30% de su capacidad máxima original. Las versiones de baterías de iones de litio altamente avanzadas son capaces de manejar hasta 5000 ciclos de carga y descarga, lo que hace que su vida útil dure más que otros tipos de baterías.

Solo se puede decir que una batería ha pasado por un ciclo completo si más de la mitad de la batería se descargó antes de recargarla a plena capacidad.

Tasas de carga más rápidas

En comparación con las pilas de NiCad y NiMH o las pilas alcalinas recargables, las baterías de iones de litio han demostrado ser más rápidas de cargar; Todo esto depende de las especificaciones de hardware de los dispositivos que usan la batería y la capacidad mAh de la celda de iones de litio y el efecto es de una a dos horas para una carga completa.

Eficiencia energética mejorada

La eficiencia energética puede ser el principal beneficio que conlleva el uso de baterías de iones de litio en comparación con otros tipos de pilas recargables. Dado que las baterías contienen una densidad de energía más alta que otras, en relación con su tamaño físico, y una baja tasa de autodescarga, se mejora la eficiencia energética.

Menor

Las celdas de iones de litio contienen una mayor capacidad de carga en relación con el tamaño físico y, por lo tanto, son capaces de almacenar grandes cantidades de energía en un espacio reducido. Esto los hace más portátiles y menos voluminosos en comparación con otros tipos de baterías. Al ser portátiles, son convenientes para su uso en dispositivos de consumo convencionales, como teléfonos inteligentes y computadoras portátiles.

Limitaciones de las baterías de iones de litio

Altos costos de fabricación

La producción de celdas de iones de litio tiende a ser costosa ya que el costo de fabricación de la batería puede ser alrededor de un 40% más que el de las celdas de hidruro metálico de níquel. Factores como los costosos circuitos de computadora a bordo que regulan los voltajes dentro de límites seguros constituyen este alto precio.

Riesgos para la seguridad

En los últimos años, se ha informado que las baterías de iones de litio presentan riesgos de seguridad, ya que son propensas a casos de sobrecalentamiento. Este sobrecalentamiento puede causar fugas térmicas, lo que enciende una llama que puede conducir a una explosión.

Defecto de envejecimiento

Las baterías comienzan a degradarse una vez que salen de fábrica, estén o no en uso, y esto se conoce como efecto de envejecimiento.

¿Existe una batería mejor que la de iones de litio?

Ha habido muchos rumores de un gran avance que ha reemplazado a las baterías de iones de litio en la era actual de la tecnología de baterías. Sin embargo, las baterías de iones de litio han estado en el negocio durante mucho tiempo impulsando la creación y evolución de la tecnología de una fase a otra. Decir que hay una tecnología de batería mejor que la actual parece ser un engaño porque hay muchas herramientas y esfuerzos que se están haciendo para mejorar los problemas actuales que enfrenta la tecnología de iones de litio.

Es un hecho que se han conocido avances capaces de reemplazar las celdas de iones de litio, pero como aún no se han incorporado a un uso comercial como este, no podemos decir que haya algo mejor en este momento. Las baterías de iones de litio seguirán siendo confiables por un tiempo y no parece tener prisa por irse.

Baterías de litio de estado sólido

Este tipo de batería es capaz de funcionar a niveles de supercondensador, lo que permite al usuario cargar o descargar la batería por completo en menos de 10 minutos. Ofrecen la máxima estabilidad pero a costa de la transmisión de electrolitos. Esta propiedad hace que las baterías de iones de litio de estado sólido sean adecuadas para automóviles eléctricos debido a su estado sólido, que tiende a ser más seguro y más estable en comparación con las baterías actuales. La tecnología de la batería puede soportar temperaturas desde -30 grados Celsius hasta 100 grados Celsius. Si bien las baterías de estado sólido no se han perfeccionado lo suficiente para uso comercial debido a los problemas que enfrenta el electrolito, parecen ser una excelente oportunidad para mejorar las celdas de iones de litio.

Baterías de espuma

La compañía de baterías Prieto se ha superado a sí misma al inventar una batería que utiliza un compuesto de espuma de cobre. Se espera que las baterías proporcionen las máximas condiciones de seguridad debido al electrolito inflamable utilizado. También proporcionarán una vida útil más larga en comparación con la tecnología de iones de litio y una carga más rápida, que puede ser más rápida y con una densidad de energía mucho más significativa. Se espera que las baterías de espuma sean más baratas de fabricar y de menor peso en comparación con las tecnologías de baterías actuales. Sin embargo, la batería aún no se ha perfeccionado, pero el futuro le depara cosas buenas.

Baterías de arena

Las baterías de arena utilizan silicio para lograr una tasa de rendimiento más alta que las baterías estándar de iones de litio. Sin embargo, es una versión de la tecnología de iones de litio con la única diferencia de que utiliza silicio en lugar de grafito para los electrodos del ánodo. La arena se puede purificar, potenciar y luego moler con magnesio y sal y luego calentar para eliminar el oxígeno. El producto resultante que queda es silicio puro que es poroso y tridimensional, lo que ayuda a mejorar el rendimiento de la batería.

Baterías de litio-azufre

Este es un tipo de tecnología de batería recargable adorada por su alta energía específica. Se dice que la batería tiene un peso atómico bajo de litio y un peso atómico medio de azufre. Se dice que estas baterías son capaces de alimentar un teléfono inteligente hasta por 5 días y, por lo tanto, son mejores que las celdas de iones de litio. Además, se predica que la batería tiene un menor impacto en el medio ambiente en comparación con las de iones de litio, junto con menores costos de fabricación. Su aplicación principal puede ser en teléfonos inteligentes para mantener más horas de carga y en vehículos eléctricos, ya que puede impulsar un automóvil hasta 1000 kilómetros.

Conclusión

Las celdas de iones de litio existen desde hace décadas y esta tecnología de batería ha fomentado el crecimiento y la revolución de muchas industrias. Por lo tanto, es una fuente de energía confiable y, aunque también contiene limitaciones, se pone mucho esfuerzo en perfeccionar las baterías para un futuro mejor.