Componentes, ventajas y limitaciones de la batería del teléfono de iones de litio

¿Por qué la batería de iones de litio es la mejor batería para teléfono?

Las baterías de iones de litio se han ganado una reputación que ningún producto puede superar, al menos durante la próxima década. Las baterías de iones de litio han demostrado ser la solución más simple para una fuente de energía recargable. No solo eso, sino que hoy en día la energía a menudo se almacena a partir de recursos renovables (sol y viento) en baterías de iones de litio.

Los científicos creen que no es necesario encontrar un reemplazo para las baterías de iones de litio. En cambio, todo el trabajo de investigación actual consiste en actualizar esas baterías. Desde la primera batería de litio que se diseñó en 1970 hasta este momento, todo lo que se hizo en el campo fue actualizar y mejorar la misma batería "batería de iones de litio"

Las investigaciones actuales se centran en eliminar el líquido inflamable del interior de las baterías de iones de litio. El líquido que puede hacer que esas baterías se incendien. Llame a la nueva actualización una batería de estado sólido.

También vale la pena mencionar que las baterías de iones de litio ahora son la solución más económica para las fuentes de energía portátiles. Sus precios de fabricación se han vuelto muy asequibles, por lo que son la opción número uno para todos los fabricantes de teléfonos móviles, computadoras portátiles e incluso automóviles eléctricos.

Celda de batería LiFePO4 de baja temperatura de 3,2 V y 20 A -40 ℃ Capacidad de descarga de 3C≥70 % Temperatura de carga: -20~45 ℃ Temperatura de descarga: -40~+55 ℃ Prueba de acupuntura aprobada -40 ℃ Tasa máxima de descarga: 3C

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Otro motivo que crea las baterías de iones de litio insustituibles -al menos por ahora- es su tamaño. Puede almacenar baterías de iones de litio a granel sin ningún problema. Son compactos, pequeños, flexibles y versátiles. Se pueden almacenar fácilmente y sin problemas. No solo eso, sino que su período de tiempo es fenomenal. A menudo, una batería se almacena hasta por 10 años, mientras que otras se pueden almacenar por más de ese período.

Las investigaciones ahora también se especializan en la forma de integrar los aspectos de almacenamiento de energía de iones de litio en su conjunto. Sin embargo, el problema al que se enfrentan es la tasa de descarga, que es comparativamente pequeña. El desafío ahora es suministrar una batería de iones de litio con un sistema de descarga realmente lento que durará bastante en algún momento. Además, las investigaciones también se preocupan por las dimensiones de esas baterías. necesitan formar una pequeña batería con una capacidad descomunal. Como hemos comentado antes, las baterías de los coches eléctricos antes rondaban las dos toneladas, hoy en día solo pesan 300 kg. Si pudieran hacerlo aún menos, podría ser un gran paso en la dirección correcta.

Además, la integración de baterías de iones de litio en aplicaciones adicionales eventualmente salvará la tierra. Eso es porque, como se mencionó anteriormente, ahora puede almacenar energía dentro de la batería proveniente de recursos renovables. Por lo tanto, reduciendo la necesidad de combustibles fósiles. Si logramos reducir la necesidad de combustibles fósiles incluso en un 5% anual. Entonces, en tan solo un siglo a partir de ahora, nuestro planeta se salvaría de las emisiones nocivas que provienen del uso de combustibles fósiles.

¿Qué hay dentro de la batería del teléfono de iones de litio?

En cualquier batería, hay dos electrodos que son responsables de la reacción que da energía. El electrodo que se encarga de liberar electrones durante la descarga de la batería se llama Ánodo. El electrodo que se encarga de absorber esos electrones que se han liberado durante la descarga se llama Cátodo. En una batería, la disposición de los electrodos es que el ánodo es -siempre- el electrodo negativo, mientras que el otro electrodo el cátodo es -siempre- el electrodo positivo.

El ánodo y, por lo tanto, el cátodo dentro de la batería de iones de litio es donde se almacenan los iones de litio. El electrolito dentro de la batería transporta los iones de litio cargados positivamente del ánodo al cátodo y viceversa durante los procesos de descarga y carga. El movimiento de todos los iones de litio dentro de la celda de la batería libera los electrones en el ánodo, que luego crea una carga positiva en el colector de corriente positiva. Lo que sigue es que la corriente eléctrica fluye desde el colector de corriente positivo al negativo, produciendo la electricidad que hace funcionar el dispositivo.

El ánodo

El grafito es el material utilizado para la fabricación del ánodo en la mayoría de las baterías de iones de litio. El grafito utilizado en el ánodo se produce sintéticamente, que se llama grafito artificial, o se extrae de la tierra, que se llama grafito natural. Luego, el grafito se procesa antes de usarse en una lámina de cobre, que es el ánodo dentro de la batería de iones de litio.

El litio "como material puro" se utiliza luego como sales de iones que se disuelven en el electrolito de las baterías de iones de litio; sin embargo, el litio se puede utilizar como material para el ánodo en sí y también en algunas baterías.

En las baterías de iones de litio, el material del que está hecho el ánodo debe cumplir algunos requisitos como:

• El material debe ser de buena conductividad y porosidad.

• Debe ser ligero y duradero.

• Debe ser de bajo costo mantener las baterías baratas.

• El material debe coincidir con el voltaje del cátodo de la batería.

El cátodo

No hay una sola opción de material para la fabricación del cátodo dentro de la batería de iones de litio. Al fabricar el cátodo, el material utilizado debe ser muy puro. Debe haber cero impurezas en el material utilizado para fabricar el cátodo. El cátodo está hecho de una mezcla de litio y otros metales, tenga en cuenta que el elemento principal aquí es el litio. Si bien el material del ánodo en la batería de iones de litio está bien optimizado, el material del cátodo está abierto a mejoras y las investigaciones actuales se centran en esta área específica.

El cátodo que se encuentra dentro de las baterías de iones de litio tiene materiales activos "puros". Está compuesto de cobalto, níquel y manganeso presentados durante una estructura cristalina que forma un material de óxido de múltiples metales. Luego se agrega litio a la mezcla en el último paso.

Batería de polímero resistente para portátiles de alta densidad de energía y baja temperatura Especificación de la batería: 11,1 V 7800 mAh -40 ℃ Capacidad de descarga de 0,2 C ≥80 % A prueba de polvo, resistencia a caídas, anticorrosión, antiinterferencias electromagnéticas

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Ventajas y limitaciones de la batería de iones de litio para teléfono

Existen algunas ventajas y desventajas en el uso de baterías de iones de litio.

Las ventajas

• Las baterías de iones de litio tienen una densidad de energía más alta que la de las de níquel-cadmio que se usaban anteriormente.

• Las baterías de iones de litio tienen una tasa de autodescarga más baja que las otras baterías recargables.

• Las baterías de iones de litio requieren muy poco mantenimiento.

• Están ampliamente disponibles en todo el mundo y actualmente no hay escasez en su número.

Las desventajas

• Requieren la presencia de un circuito de protección en su construcción.

• Experimentan el envejecimiento y mueren por completo con el tiempo.

• Las baterías de iones de litio cuestan un 40% más que otras baterías recargables.

A pesar de que se utilizan en prácticamente todo, todavía se consideran nuevas tecnologías y no hay suficiente investigación al respecto.