22 años de personalización de baterías
Nov 12, 2021 Pageview：802
Las baterías juegan un papel muy importante para mejorar nuestras vidas. Es posible que se haya dado cuenta de que las baterías alimentan la mayoría de los dispositivos que tenemos en la actualidad.
Sin embargo, muchas personas solo conocen el aspecto físico de las baterías y su apariencia. No les importa mucho lo que hay dentro de las baterías. Y, sin embargo, ayuda mucho a tomar decisiones que afectan su elección.
Entiende que las baterías han evolucionado mucho. Por eso encontrarás baterías de hoy que son más potentes y con mejor capacidad.
En esta guía, analizaremos los componentes de diferentes tipos de baterías. Sigue leyendo.
Componentes de las baterías de iones de litio
¿Has notado cuánto ha cambiado la tecnología en los electrodomésticos? Por ejemplo, muchos fabricantes se apresuran a crear aspiradoras de varilla inalámbricas. La ventaja es que no tiene que luchar para conectar códigos largos y engorrosos.
Las baterías de iones de litio juegan un papel muy importante en este desarrollo. Se trata de baterías ligeras de alta energía que ofrecen el mejor rendimiento. Su capacidad es mejor que la que encontrarás en cualquier otra batería.
Entonces, ¿qué hace que las baterías de litio sean tan eficientes? Principalmente tiene algo que ver con su composición.
Estos son los cuatro componentes principales de las baterías de iones de litio:
Cátodo
El cátodo determina el voltaje y la capacidad de las baterías. Como sugiere su nombre, las baterías de iones de litio utilizan reacciones químicas del metal de litio para producir electricidad. Y es por eso que se inserta litio en la batería. Ese espacio donde se asienta el litio es lo que llamamos cátodo.
El litio es bastante inestable en su forma elemental. Puede causar daños graves si no se marca en este estado. Por lo tanto, se combina con oxígeno para formar óxido de litio como cátodo.
El material activo es el material que implementa la reacción del electrodo de la batería. Y ese es el cátodo de una batería de iones de litio.
Una mirada más cercana al cátodo revela una delgada lámina de aluminio que se usa para sostener el marco del cátodo. Cuenta con un recubrimiento de un compuesto hecho del material activo, aditivo conductor y un aglutinante.
Además, el material activo transporta iones de litio. Se incluye un aditivo conductor, lo que lo convierte en un mejor conductor.
El cátodo es uno de los componentes más importantes de una batería cuando se trata del carácter general de la batería. Esto se debe a que el tipo de material utilizado en el cátodo determina la capacidad de esa batería. Por lo tanto, es importante elegir una masa en función de lo que ve en el material activo.
Ánodo
Desde el cátodo, encontrará el ánodo, que envía electrones a través del cable. También está recubierto con un material activo para hacerlo más conductivo. El material activo en el ánodo permite el flujo de corriente eléctrica a través del circuito. Al mismo tiempo, permite la liberación o absorción reversible de iones de litio a través del ánodo.
Durante el proceso de carga, el ánodo almacena iones de litio. Y cuando cierra un circuito, los iones regresan al cátodo a través del electrodo, lo que llamamos descarga. Mientras esto sucede, los electrones de los iones de litio se moverán a lo largo del cable para generar energía eléctrica.
Electrólito
El término electrolito ha sido común al explicar cátodo y ánodo. Dijimos que los iones de litio lo mueven mientras los electrones se mueven a través del cable. Por eso podemos utilizar la electricidad de las baterías.
Causará un gran problema para los usos si los iones fluyen a través del electrolito. Por tanto, es un componente muy importante. Es el medio de movimiento de los iones de litio entre los dos extremos de la batería. Por lo tanto, está hecho de materiales con alta conductividad iónica.
Un electrolito se compone de sales, disolventes y aditivos. Las sales permiten el movimiento de los iones de litio, los disolventes disuelven la sal y los aditivos desempeñan funciones específicas.
El separador
Hemos visto que el ánodo y el cátodo forman el rendimiento básico de su batería. El electrolito y la separación hacen que la batería sea más segura de usar.
Como sugiere el nombre, separa el cátodo y el ánodo. También evita el movimiento directo de los electrones, dejando pasar selectivamente solo los iones. Por lo tanto, este material debe cumplir con todas las condiciones físicas y electroquímicas.
La mayoría de las baterías usan separadores hechos de una resina sintética como polietileno y polipropileno.
Componentes de baterías de coches eléctricos
Los paquetes de baterías para vehículos eléctricos vienen en diseños complejos. También varían según el fabricante. Sin embargo, hay ciertos componentes mecánicos y eléctricos que son comunes en todos.
A partir de las celdas de batería reales, encontrará diferentes químicos, formas físicas y tamaños según lo que desee el fabricante.
Un paquete de baterías consta de muchas celdas en serie y conexiones en paralelo. Una batería de EV puede tener varios cientos de celdas individuales, cada una con un voltaje nominal de 3-4 voltios.
Una gran pila de celdas se agrupa en pilas más pequeñas que llaman módulos. Varios módulos se colocan en un solo paquete, donde las celdas se moldean juntas, completando la ruta eléctrica. Los módulos también pueden venir con sistemas de enfriamiento, monitores de temperatura y otras partes que mejoran el rendimiento. En muchos casos, son los módulos los que controlan la producción de voltaje en cada celda mediante un sistema de gestión de baterías.
Otro componente importante en una pila de baterías es el fusible. Este componente limita el flujo de corriente en caso de cortocircuito.
Aparte de estas partes, las baterías de vehículos eléctricos también tienen relés, o contratistas, que controlan la energía eléctrica dentro del paquete de baterías. La mayoría de las baterías tienen más de dos relés conectados entre los terminales positivo y negativo.
El sistema de gestión de la batería controla el funcionamiento general de la batería. Contiene sensores de temperatura, voltaje y corriente. Estos sensores recopilan datos para un rendimiento óptimo.
Componentes de baterías de estado sólido
Las baterías de iones de litio, como se discutió anteriormente, cuentan con un separador que mantiene el cátodo y el ánodo separados dentro del electrolito líquido. Una batería de estado sólido también tiene estos componentes, solo que usa un electrolito sólido en lugar de una solución líquida. Por eso es sólido.
Una batería de estado sólido ofrece más seguridad para el usuario que una batería de iones de litio. Tiene estabilidad mejorada, construcción sólida y más seguridad. La batería mantendrá su estado físico incluso con un electrolito dañado.
El material del ánodo contiene carbono, titanatos, li-aleaciones y litio metálico. El cátodo tiene óxidos a base de li y fosfato, óxido de vanadio y materiales microestructurales de 5 V. Los electrolitos de polímero y cerámica se utilizan en estado sólido.
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