22 años de personalización de baterías
Jan 15, 2022 Pageview：259
Las tecnologías de baterías avanzadas aún se están desarrollando para satisfacer las necesidades de las aplicaciones de energía portátiles. Al considerar un sistema, el contenido extra de energía y los factores de portabilidad frecuentemente han anulado la economía. Esto ha sido cierto con la tecnología de baterías de litio durante los últimos treinta años y seguirá siendo cierto en el futuro. Los primeros sistemas de baterías de litio dieron paso al sistema de baterías de iones de litio. La demanda de energía portátil ha aumentado en los últimos años debido a la reducción de productos electrónicos, donde la batería es a veces la única fuente de energía. El sistema pesa y mide la mitad que el dispositivo alimentado. M Stanley fue quien inventó las baterías de litio. ¿Cuál es la estructura de la batería de iones de litio? Un ánodo, un cátodo y un electrolito son los tres componentes esenciales de una batería. Si el electrolito es insuficiente, con frecuencia se emplea un separador para evitar que el ánodo y el cátodo entren en contacto. Las baterías normalmente tienen algún tipo de carcasa para almacenar estos componentes.
¿Quién inventó la primera batería de litio?
M. Stanley Whittingham fue el primero en definir la noción de baterías recargables de iones de litio a fines de la década de 1970, un logro por el cual compartirá el Premio Nobel de Química en 2019. Incluso él no ha predicho los complicados problemas de ciencia de materiales que surgirían. ya que estas baterías se convirtieron en la principal fuente de energía para los dispositivos electrónicos portátiles del mundo. Un problema tecnológico de larga data es que cuando se inserta una nueva batería de iones de litio en un dispositivo, pierde hasta una quinta parte de su capacidad de energía antes de que pueda recargarse por primera vez. Esto es cierto independientemente de si la batería está en una computadora portátil, una cámara, un reloj de pulsera o incluso en un vehículo eléctrico nuevo.
¿Quién inventó la batería de polímero de litio?
El polímero de litio (Li-Po) es una tecnología obsoleta que se puede encontrar en teléfonos celulares antiguos y computadoras portátiles. Estas baterías tienen una estructura similar a las baterías de iones de litio, pero están construidas con una sustancia similar a un gel (silicio-grafeno) que es muy liviana. Estas baterías se emplean en computadoras portátiles y en la mayoría de los bancos de energía de alta capacidad debido a sus propiedades ligeras y flexibles. M. Stanley Whittingham fue el primero en describir el concepto de baterías recargables de iones de litio, lo que le valió una parte del Premio Nobel de Química en 2019. Michel Armand fue el primero en implementar la SPE seca en un prototipo de batería en 1978, y ANVAR y Elf Aquitaine de Francia, así como Hydro Quebec de Canadá, la utilizaron en 1985. Ambos tipos de baterías tienen sus propias ventajas e inconvenientes. Para empezar, las baterías de iones de litio ofrecen una densidad de energía mucho más alta que las baterías de polímero de litio, lo que implica que simplemente pueden almacenar más celdas de energía. Los fabricantes de teléfonos inteligentes utilizan esta función para incorporar más potencia a sus dispositivos mientras mantienen un perfil de diseño delgado. Lo mejor de esta batería es que el efecto memoria no está presente con estas baterías. ¿Qué implica esto? Se produce un efecto de memoria cuando se pierde la capacidad de recarga óptima de una batería. Debido a que las baterías de iones de litio no tienen efecto memoria, pueden recargarse incluso después de una descarga parcial. Las baterías de iones de litio, por otro lado, tienen varios inconvenientes. Uno de los más significativos es el efecto de envejecimiento. Los iones de las baterías pierden su capacidad de producir energía máxima después de un período de tiempo determinado. Las baterías de polímero de litio son más rígidas que otros tipos de baterías.
Estructura de la batería de iones de litio
Múltiples celdas de iones de litio (conectadas en serie y en paralelo), los cables que conectan las celdas y un sistema de administración de baterías, comúnmente conocido como BMS, se encuentran dentro de una batería de litio. El sistema de administración de la batería realiza un seguimiento de la salud y la temperatura de la batería. El BMS también equilibra la energía en todas las celdas al final de cada carga, lo que garantiza que aproveche al máximo la vida útil y el rendimiento de su batería de iones de litio. El interior de una sola batería de iones de litio es bastante sencillo. El ánodo, el cátodo, el electrolito y el separador son los cuatro componentes principales. El ánodo es el electrodo negativo en una celda. El cátodo es el lado positivo de la celda. Durante la carga, los iones de litio pasan del cátodo al ánodo a través del separador. El flujo es inverso durante la descarga. El óxido de litio y cobalto, el fosfato de litio y hierro y el óxido de litio y manganeso son materiales de cátodo comunes. Estas diversas químicas ofrecen diferentes beneficios y voltajes. El electrolito en una batería de iones de litio ayuda en el transporte de iones de litio positivos entre el ánodo y el cátodo. Una sal de litio es el electrolito más frecuente que se encuentra dentro de una batería de iones de litio. El separador se encuentra entre el ánodo y el cátodo. El separador es una lámina delgada de material que permite el paso de los iones de litio y evita que la electricidad fluya a través de él. Evita que el ánodo y el cátodo se acorten eléctricamente, obligando a los electrones a fluir a través de su dispositivo electrónico y proporcionando electricidad.
Conclusión
Desde el exterior, una batería de iones de litio parece ser muy básica, pero una inspección más cercana revela una plétora de varios componentes. El almacenamiento de energía de iones de litio es, al final, un proceso impulsado por la química que se basa en su homónimo, el ion de litio. Existen numerosas ventajas al adoptar una celda de batería de iones de litio. Como resultado, la tecnología se utiliza cada vez más para una amplia gama de aplicaciones. Debido a los beneficios de la tecnología de iones de litio, estas baterías están encontrando un número cada vez mayor de usos y, como resultado, se está investigando y desarrollando mucho. Una de las ventajas más significativas de la tecnología de baterías de iones de litio es su alta densidad de energía. Siempre existe la necesidad de baterías con una densidad de energía mucho mejor, ya que los equipos electrónicos, como los teléfonos móviles, necesitan funcionar durante más tiempo entre cargas y seguir consumiendo más energía. También hay varios usos de energía, que van desde herramientas eléctricas hasta automóviles eléctricos. Las baterías de iones de litio tienen una ventaja significativa en términos de densidad de potencia. Los vehículos eléctricos también requieren tecnologías de baterías de alta densidad de energía. Las baterías de iones de litio envejecen estén o no en uso. Independientemente del consumo, hay un componente de tiempo en la pérdida de capacidad. Al almacenar un consumidor normal de óxido de cobalto de litio, batería o celda LCO.
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