22 años de personalización de baterías
APR 16, 2020 Pageview：448
La batería de iones de litio es la mejor de todas las baterías en estos días. Son nuestros dispositivos los que permiten que nuestros teléfonos móviles y computadoras portátiles cambien la forma en que trabajamos y se comuniquen con amigos, compañeros de trabajo, minoristas e incluso extraños. Podemos hablar con la madre en menos de una hora debido a los requisitos de energía de nuestros teléfonos inteligentes, ver videos, enviar mensajes de texto a nuestros compañeros, escuchar música, comprar un par de zapatos en línea, obtener indicaciones de navegación y tomar varias fotografías durante el día. La potencia de nuestros teléfonos inteligentes es de menos de una hora. Todo esto es posible debido al avance y las nuevas tecnologías que se desarrollan día a día, una de las últimas tecnologías en el mundo de la batería es la batería de iones de litio, que se está procesando aún más para facilitar nuestro hígado en los próximos años.
En este artículo, discutiremos sobre el análisis químico de las baterías de iones de litio.
¿Qué productos químicos hay en la batería de litio?
El ánodo (electrodo positivo) más utilizado en el mercado es el grafito. El electrodo negativo que comúnmente se conoce como cátodo consiste típicamente en uno de tres materiales: un óxido revestido (por ejemplo, óxido de cobalto), un polianión (por ejemplo, fosfato de hierro y litio) o espinela (por ejemplo, óxido de litio y manganeso). Además, la solución electrolítica también se usa en la batería para completar toda la reacción. Estos son los productos químicos que se utilizan normalmente en las baterías de iones de litio.
Como su nombre significa, la reacción de conducción de la batería es provocada por iones de litio (Li +). Ambos electrodos de celda de iones de litio constan de materiales que pueden intercalarse o 'absorber' iones de litio (algo así como los iones de hidruro de la batería de NiMH). La intercalación ocurre cuando los iones de un elemento cargado se pueden "desgastar" dentro de la estructura del material anfitrión sin alterarla significativamente. En la estructura de un ánodo, los iones de litio en una batería de iones de litio están "metidos" en un fotón. A medida que la batería se descarga, los iones de litio intercalados se liberan del ánodo, que luego es absorbido (intercalado) en el cátodo por la solución de electrolito.
Una batería de iones de litio comienza en un estado completamente descargado: todos los iones de litio están intercalados dentro del cátodo y su química aún tiene que generar electricidad. Debe cargarlo antes de poder usar el cargador. Una vez que la batería está cargada, el cátodo desencadena una reacción de oxidación, que resulta en la pérdida de electrones negativos. La misma cantidad de iones de litio intercalados cargados positivamente se disuelve en la solución de electrolito, para preservar el equilibrio de carga en el cátodo. Pasamos al ánodo donde el grafito los intercala. Esta reacción también coloca electrones en el ánodo de grafito para 'completar' el ion de litio.
¿Cómo funcionan las baterías de litio? ¿Qué es la química?
Como cualquier otra batería, uno o más compartimentos de generación de energía llamados celdas están hechos de una batería de iones de litio recargable. Los tres elementos de cada celda son esencialmente: electrodo positivo (conectado con el positivo o terminal + de la batería), negativo (conectado con un negativo o terminal -) y los productos químicos llamados electrolitos entre ellos se utilizan en la batería de litio. El electrodo negativo generalmente está hecho de óxido de litio-cobalto o fosfato de hierro y litio en baterías recién montadas (LiFePO4). El electrodo positivo generalmente está hecho de carbono (grafito) y difiere entre baterías. Pero la comprensión básica de cómo funciona la batería es demasiado importante para comprenderla.
El mismo funcionamiento se aplica a todas las baterías de iones de litio. El electrodo negativo de óxido de litio-cobalto cede algunos de los iones de litio, que pasan al electrodo de grafito positivo a través del electrolito y permanecen allí. A lo largo de este ciclo, la batería consume y almacena energía. A medida que la batería se descarga, los iones de litio regresan al electrodo positivo a través del electrolito y producen la energía que alimenta la batería. En cualquier caso, los electrones migran a los iones alrededor del circuito exterior en la dirección opuesta. No hay movimiento de electrones a través de los electrolitos, en lo que respecta a los electrones, es una barrera aislante.
Los iones (a través del electrolito) y los electrones (en la otra dirección a lo largo del circuito externo) viajan juntos y los otros procesos se detienen, si los hay. Si impide que los iones se muevan a través del electrolito, los electrones tampoco pueden moverse; pierde el control, ya que la batería se descarga por completo. Asimismo, el flujo de electrones cesa cuando apagas algo que alimenta la batería, el flujo de iones. La batería deja de descargarse a un ritmo elevado (pero continúa descargándose, aunque se haya extraído el dispositivo, a un ritmo muy lento).
En comparación con las baterías simples, los controles de iones de litio gobiernan los procesos de carga y descarga. Evitamos las sobrecargas y el sobrecalentamiento que en determinadas circunstancias pueden provocar la explosión de las baterías de iones de litio.
¿Cuánto litio hay en una batería de litio?
Para las baterías recargables, se utilizan varios productos químicos y se separan en reacciones completamente diferentes. La principal diferencia es que las reacciones químicas en una batería recargable son reversibles: las reacciones cambian cuando el cuerpo se descarga y la batería consume electricidad; las reacciones van en direcciones opuestas cuando la batería está cargada y la batería absorbe electricidad. Estas reacciones químicas pueden ocurrir cientos de veces en ambas direcciones, y las baterías recargables estándar le brindan de 2 a 3 a 10 años de vida útil útil (según la frecuencia y la eficacia).
Una familia de diferentes metales de litio, que incluye varios cátodos y electrolitos y todo el litio metálico como ánodo, se refiere al término "batería de litio". La batería utiliza entre 0,15 y 0,3 kg por kWh de litio en una batería, que es una cantidad bastante menor pero es muy peligrosa y no se puede utilizar sin equipo de seguridad, ya que pueden explotar fácilmente si no se tratan bien. Sin embargo, las baterías de iones de litio no utilizan "litio puro", que es óxido de litio. Para la producción de bacterias de intercalación, las sales de litio se utilizan en las celdas de iones de litio para obtener energía. Además, si quieres saber la cantidad de litio que se usa en la batería puedes leer las instrucciones colocadas en la batería o la guía para tener un mejor conocimiento.
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