22 años de personalización de baterías
Jun 21, 2023 Pageview：225
Es posible que haya notado que casi todos los dispositivos electrónicos portátiles del mundo actual utilizan baterías de iones de litio. Esta tecnología se ha vuelto tan popular y poderosa que el mundo parece depender completamente de ella. Desde computadoras portátiles y teléfonos celulares hasta autos híbridos y eléctricos, no hay ningún lugar que esta tecnología no haya tocado todavía.
El dispositivo que está utilizando ahora para leer esta publicación probablemente funciona con una batería de iones de litio. Pero, ¿sabe cómo se fabrica su batería y cómo funciona? Puede obtener mucho más de sus baterías con tal conocimiento.
Si es así, bien por ti, pero si no lo has hecho, has venido al lugar correcto. Discutiremos en detalle cómo se fabrican las baterías de iones de litio y su química.
¿Cómo se fabrican las baterías de iones de litio?
La tecnología de baterías de iones de litio se ha vuelto extremadamente popular. Y no es solo porque las baterías son increíblemente potentes, sino también porque son más fáciles de fabricar y duran más.
Para entender cómo se hacen, debemos comenzar desde lo básico. ¿Cuál es la composición de estas baterías?
Los basicos
Una batería de iones de litio, li-ion o LIB es una batería que utiliza iones de litio para transferir electrones de un extremo al otro, generando voltaje. Actualmente, se las considera entre las baterías recargables con mayor densidad de energía y más duraderas del mundo. Se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como se mencionó anteriormente, para entregar gran energía para diferentes necesidades.
¿Cómo se hacen?
Las LIB están fabricadas con iones de litio, como principal diferencia con respecto a otras tecnologías de baterías. Esta es la razón principal por la que ofrecen un mejor rendimiento en general. Aquí hay un desglose de cómo se hacen:
Materiales
El primer y más importante aspecto de estas baterías son sus componentes y materiales. Ellos cuentan con:
?Células de batería de litio. Es posible que haya visto baterías de litio grandes en vehículos recreativos y aplicaciones similares y tal vez se haya preguntado sobre los tipos de baterías que utilizan. Bueno, consisten en celdas más pequeñas, dentro de las cuales encontrarás el ánodo, el cátodo y el electrolito. Técnicamente, cada celda podría funcionar por sí sola, pero están conectadas para generar el voltaje necesario.
?Electrones. Los electrones se mueven a través del electrolito desde el ánodo hasta el cátodo. El ánodo está hecho de un tipo de metal oxidante como el grafito y el zinc, mientras que el cátodo suele ser un tipo de óxido de litio.
?Electrónica y componentes. Las celdas individuales no pueden funcionar a menos que estén perfectamente conectadas para crear un paquete de baterías más grande y potente. Los cables son terminales que se utilizan para garantizar que funcionen de manera efectiva. Las celdas están conectadas de una manera que permite un flujo continuo de electrones.
Una vez que estos componentes se colocan en su lugar, se incluye un sistema de administración de batería (BMS). Este es uno de los componentes más importantes de las baterías de iones de litio modernas, ya que mantienen todo seguro. Controlan la temperatura, la carga, el drenaje y otros aspectos de cada celda individual.
El proceso de fabricación
Ahora que comprende los componentes, debería ser mucho más fácil saber cómo están conectados para crear un paquete completo. Aquí hay un desglose del proceso.
Fabricación de células. El ánodo y el cátodo se fabrican primero, por separado, en una línea de montaje. Luego se enrollan juntos y los terminales se instalan como una celda. El fabricante agrega respiraderos y otras medidas de seguridad antes de agregar el electrolito. Una vez que se ha cerrado la caja, la batería se carga y se prueba.
Montaje del paquete de baterías. Las celdas individuales pueden operar por sí solas, pero no son suficientes para entregar el voltaje deseado para la mayoría de las aplicaciones. Y es por eso que deben estar conectados para crear un paquete de baterías más grande. Este proceso comienza soldando las celdas a las placas en los lados del ánodo y el cátodo, y luego se ensamblan en paquetes. A continuación, cada paquete se prueba por separado y se combina para crear el resultado deseado. Por último, los paquetes se colocan en una caja y se conectan a BMS antes de la prueba final.
Diferentes fabricantes pueden usar diferentes métodos, pero esta es la forma general de fabricar estas baterías. También es de gran importancia la calidad de fabricación. Los fabricantes deben asegurarse de que sus productos sean de la más alta calidad para evitar los problemas que a menudo hemos visto en el pasado con las baterías de iones de litio.
Química de la batería de iones de litio
Una batería de litio consta de un ánodo, un cátodo, un separador, un electrolito y colectores de corriente. Los colectores de corriente forman los electrodos negativo y positivo. El electrolito mueve iones de litio cargados positivamente del ánodo al cátodo y de regreso a través del separador.
Cuando los iones de litio se mueven, crean electrones libres en el ánodo, creando una carga en el colector positivo. Luego, la corriente se mueve desde el colector de corriente a través de la carga hasta el colector de corriente negativa.
El separador se agrega para bloquear el flujo de electrones dentro de la batería. La avanzada tecnología de estas baterías utiliza iones de litio como componente principal de su electroquímica. Durante el ciclo de descarga, los átomos dentro del ánodo se ionizan y se separan de sus electrones.
Las baterías de iones de litio tienen una química relativamente simple. Aunque el proceso de fabricación parece un poco complejo, no complica las baterías.
La inclusión de un BMS garantiza el correcto funcionamiento y la seguridad de las baterías. Es un sistema computarizado que observa la temperatura, el voltaje, el rendimiento y otros parámetros de la batería para garantizar la máxima eficiencia.
Construcción y funcionamiento de la batería de iones de litio
La seguridad y la eficiencia se encuentran entre los principales factores que afectan la fabricación y el uso de las baterías. Es fundamental que los fabricantes utilicen materiales y métodos de alta calidad que los hagan seguros. Las baterías de iones de litio prometen ese rendimiento.
El proceso de construcción comienza con la fabricación de las celdas, que luego se sueldan antes de ensamblarse en un paquete de baterías. Se pueden usar diferentes materiales como electrodos, incluido el óxido de cobalto de litio en el cátodo y el grafito en el ánodo.
Durante la descarga, el ánodo libera iones de litio al cátodo, lo que genera un flujo de electrones. Lo contrario sucede cuando comienza a usar su dispositivo ya que los electrones fluyen en la otra dirección.
En resumen, las baterías de iones de litio son actualmente la tecnología de baterías más potente del mercado. Ofrecen una amplia gama de aplicaciones y son increíblemente resistentes. Esperamos que esta guía le haya ayudado a comprenderlos mejor para tomar las mejores decisiones de compra y uso.
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