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Dec 16, 2019 Pageview：476
Las baterías de iones de litio (Li-ion) constan de alta potencia y alta densidad de energía, con mayor capacidad y un rendimiento de trabajo notable. Dado que las baterías de iones de litio son baterías recargables, se utilizan como fuente de energía en numerosas aplicaciones. Por lo tanto, la temperatura juega un papel vital ya que afecta en gran medida el rendimiento de las baterías de iones de litio. Además, también controla la función de la batería de iones de litio.
Además, las diferentes temperaturas crean diferentes efectos nocivos. Comprender los efectos de las diferentes temperaturas tanto dentro como fuera de las baterías de iones de litio es importante para administrar la batería correctamente. Por lo tanto, en este artículo, se discutirá el efecto de las bajas temperaturas en las baterías de iones de litio y también se verá cómo altera el rendimiento de las baterías de iones de litio.
¿Afecta la temperatura fría a la batería de iones de litio?
Cuando un dispositivo que contiene la batería de iones de litio se usa a una temperatura extremadamente baja, se observa una gran cantidad de escasez en la duración de la batería. Esta característica y efecto tiene lugar en todas las baterías de iones de litio cuando se utilizan a baja temperatura. Sin embargo, este efecto no es permanente. Una vez que la temperatura de la batería vuelve a un rango normal, el rendimiento de la batería de iones de litio también vuelve a ser normal. Sin embargo, se recomienda no cargar la batería de iones de litio a bajas temperaturas para mantener su seguridad.
¿A qué temperatura se congelan las baterías de iones de litio?
Cabe señalar que los electrolitos en la mayoría de las baterías de iones de litio se congelan a aproximadamente? 40 ° C (? 40 ° F). El Li-ion funciona dentro de los límites de su temperatura de descarga que varía de -20 ° C a aproximadamente 60 ° C (-4 ° F a aproximadamente 140 ° F). El rendimiento se basa en la temperatura, lo que significa que se reduce su capacidad de velocidad que está en o por debajo de la temperatura de -20 ° C; esto se debe a la mayor impedancia del electrolito. Además, descargar la batería de iones de litio a una temperatura más baja no afecta negativamente a la batería. El Li-ion se puede utilizar a una temperatura de 30 ° C (-22 ° F) y producir resultados satisfactorios. Sin embargo, se necesitarán paquetes más grandes para compensar la menor capacidad debido a estas temperaturas.
Además, las baterías de iones de litio se pueden cargar rápidamente de 5 ° C a aproximadamente 45 ° C (41 ° F a aproximadamente 113 ° F). Cuando la temperatura es inferior a 5 ° C, la corriente de carga debe reducirse, además no se puede permitir ninguna carga a temperaturas extremadamente bajas y de congelación debido a que el ánodo tiene velocidades de difusión más bajas. Además, durante una carga, la resistencia interna de la celda crea un pequeño aumento en la temperatura para compensar el poco de frío. La resistencia interna de cada batería aumenta cuando hace frío, lo que prolonga notablemente el tiempo de carga.
Sin embargo, muchos usuarios de estas baterías no son conscientes del hecho de que las baterías de iones de litio para consumidores no se pueden cargar una vez que la temperatura llega a menos de 0 ° C (32 ° F). Aunque parezca que la batería se está cargando normalmente, puede producirse un recubrimiento de litio metálico en su ánodo durante la carga que tiene lugar por debajo de 0 ° C. Esto será permanente y no podrá eliminarse con más ciclos. Es por eso que las baterías que tienen un revestimiento de litio serán más susceptibles a fallar cuando se expongan a diversas condiciones estresantes.
Además, se están produciendo avances en lo que respecta a la carga de iones de litio por debajo de las temperaturas de congelación. De hecho, la carga puede ser posible con muchas de las baterías de iones de litio, pero a corrientes extremadamente bajas. Ciertos artículos de investigación sugieren que la tasa de carga permitida a una temperatura de –30 ° C (–22 ° F) es de aproximadamente 0,02 ° C. Pero, con una corriente tan baja como esta, el tiempo de carga se expandiría a más de cincuenta horas, lo que claramente no es práctico. Sin embargo, hay ciertos iones de litio que pueden cargarse a una temperatura de –10 ° C (14 ° F) a una velocidad más baja.
¿Congelar una batería de iones de litio puede prolongar la vida útil de la batería?
Numerosos expertos creen que el hecho de que congelar la batería de iones de litio puede mejorar sus posibilidades de aumentar la vida útil de la batería. Se dice que esta técnica puede hacer que las baterías de litio sean mucho más seguras a la hora de utilizarlas, a la vez que alarga su vida útil. Además, los investigadores mencionaron que esta técnica puede mejorar la flexibilidad de las baterías; por lo tanto, los hace más adecuados para su uso en dispositivos y dispositivos flexibles en el futuro próximo.
Esta técnica de congelación de las baterías de iones de litio, que fue creada por los investigadores, se conoce como plantilla de hielo o fundición por congelación. Este es un proceso en el que los expertos pueden manipular o controlar la estructura química del electrolito de las baterías de litio. Esto les permitirá crear baterías para dispositivos portátiles que sean más adecuadas. Además, también se mejorarán los vehículos eléctricos y el almacenamiento de energía a nivel de la red.
Actualmente, las baterías de litio consisten en un electrolito líquido que se sabe que tiene un alto riesgo de ser inflamable y causar explosiones en las baterías. Así, esto es lo que llevó a los investigadores a realizar numerosos estudios que les ayudarán a dar solución a este problema y evitar que incidentes como estos se produzcan al plantear nuevas alternativas. Por lo tanto, los investigadores trabajaron duro e incansablemente para mejorar la situación a medida que encontraron una gran cantidad de información. Por lo tanto, descubrieron la posibilidad de construir la batería con un electrolito sólido en lugar de líquido. Este método haría que las baterías fueran mucho más seguras; por lo tanto, se creó la fundición por congelación.
Además, las baterías de litio se ven afectadas negativamente debido a la exposición a altas temperaturas, calor o alta tasa de voltaje de carga. En términos simples, cuando las baterías se exponen a temperaturas elevadas o se dejan completamente cargadas, tienden a perder la capacidad de almacenar carga. Por lo tanto, muchas tensiones en estas baterías tienden a afectar seriamente y reducir la vida útil de la batería de litio. Por otro lado, almacenar las baterías, una vez cargadas y alejadas del calor, en un espacio cerrado con temperatura reducida tendrá muchos efectos positivos. Debido a la congelación de la batería, se eliminará el estrés; por lo tanto, esto resultará extremadamente beneficioso para él.
Actualmente, esta operación se encuentra en producción y desarrollo. Además, los investigadores están trabajando actualmente en la construcción de un prototipo. Cuando el producto final tenga éxito, se considerará un logro notable de la industria de las baterías.
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