¿Qué es la
batería de iones de litio y qué hay dentro? Composición de las baterías de
litio
Estas baterías
están formadas por cuatro componentes: ánodo, cátodo, electrolito y separador.
Desde la pequeña batería de iones de litio que alimenta a tu pulsera
inteligente hasta las baterías de iones de litio que alimentan al coche
eléctrico… estos son los componentes comunes.
El metal litio
forma el cátodo y son las reacciones químicas del litio al entrar en contacto
con el electrolito las que hacen que estas baterías sean características. Sin
embargo, es importante señalar que el litio es un elemento muy inestable cuando
se utiliza dentro del aparato de una batería. Por lo tanto, para fines
prácticos se utiliza como cátodo una combinación de litio y oxígeno, llamada
óxido de litio. Esto se debe a que el óxido de litio es un compuesto mucho más
estable que el litio elemental.
El cátodo
desempeña un papel muy importante en la determinación de las características de
la batería. Tanto la capacidad como el voltaje de la pila vienen determinados
por el tipo de material activo que recubre el cátodo. El material activo, en
este caso, contiene iones de litio.
Cuanto mayor sea
el número de iones, mayor será la capacidad; y cuanto mayor sea la diferencia
de potencial entre el cátodo y el ánodo, mayor será el voltaje.
Una batería de
iones de litio utiliza un ‘separador’ para separar el cátodo del ánodo porque,
de lo contrario, no solo no habrá corriente, sino que la seguridad de todo el
sistema se vería comprometida.
Aplicaciones de
las baterías de iones de litio
Las baterías de iones de litio están disponibles en todas las formas y tamaños. Esto las
convierte en la opción perfecta para las necesidades de energía,
independientemente del tamaño del sistema. Además, ofrecen soluciones
energéticas desde el almacenamiento de energía hasta soluciones energéticas
portátiles.
Algunas de las
aplicaciones más comunes de las baterías de litio son:
- Sistemas de
alimentación ininterrumpida (SAI), en inglés uninterruptible power supply (UPS) - Móviles,
ordenadores portátiles y otros bienes electrónicos de consumo de uso común - Movilidad
eléctrica
Ventajas de las
baterías de iones de litio
Alta densidad de
energía: Una de las mayores ventajas es su alta densidad de energía. Las
baterías de iones de litio pueden durar mucho más tiempo entre cargas,
manteniendo al mismo tiempo una alta salida de corriente. Esto la convierte en
la batería perfecta para la mayoría de las necesidades modernas.
Como cada vez
pasamos más tiempo con nuestros teléfonos móviles, las baterías de iones de
litio pueden garantizar que estemos siempre en movimiento y pasemos el mínimo
tiempo atados a un cable de carga.
Baja
autodescarga: No solo mientras se usan, sino que las baterías de iones de litio
tienen una clara ventaja también cuando no se usan. Cuando se mantienen en
reposo, la tasa de autodescarga (un fenómeno común en las baterías) es
extremadamente baja.
Mantenimiento
bajo o mínimo: Las baterías de iones de litio son populares también por su bajo
mantenimiento.
… Y algunas
desventajas o, al menos, consejos a tener en cuenta:
Inflamables: Las
baterías de iones de litio pueden incendiarse con facilidad ante temperaturas
extremas. Por ello, necesitan buena protección. Hay que protegerlas de las
altas temperaturas.
Coste: Aunque son
una maravilla tecnológica, tienen un coste. Las baterías de iones de litio
suelen ser considerablemente más caras que sus homólogas.
¿Cuál es la
diferencia entre baterías de Li-Ion y Li-Po?
La diferencia más
significativa entre las baterías Li-Ion y Li-Po es el electrolito entre los
electrodos positivos y negativos. En las baterías Li-Po el electrolito no es un
líquido.
En vez de eso,
utiliza una de las siguientes formas: un sólido seco, que ha caído en desuso;
un químico poroso; o un electrolito similar al gel. El más popular de estos es
el último (el gel), que es el tipo de batería que encontrarás en ordenadores
portátiles más recientes y en los coches eléctricos.
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Li-Ion |
Li-Po |
LiFEPO4 |
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Ventajas |
Alta densidad de energía No tiene efecto memoria |
Robusta y flexible Dimensiones reducidas |
Soporta mayores temperaturas Tiempo de vida prolongado |
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Desventajas |
Inflamable en temperaturas extremas Con el tiempo pierde sus propiedades |
Coste más alto Almacena menos potencia |
Mayor coste |
Futuro de las
baterías de litio
Las baterías de
iones de litio se hicieron populares cuando Tesla lanzó su Modelo S.
La tecnología de
estas baterías puede ser la piedra angular de la transición energética,
facilitando la descarbonización del sector del transporte y proporcionando un
gran respaldo para la generación intermitente de energía solar y eólica.
Baterías LiFEPO4
En la actualidad
se producen baterías de litio con cátodos todavía más eficientes. Como el
cobalto es un elemento químico caro y relativamente escaso, el óxido de
cobalto-litio se ha sustituido por el de fosfato de hierro-litio (baterías LiFePO4) haciéndolas más baratas de producir.
La investigación
actual en baterías de ion-litio se fundamenta en mejorar su eficiencia y el
número de ciclos de carga y descarga que pueden soportar. Se está
experimentando con baterías de dióxido de carbono y litio, aunque hay expertos
que aseguran que el futuro estará en el litio-grafeno.
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