Baterias de ion de litio (Li-Ion)


El propósito de este artículo es comprender las ventajas que radican en las actuales baterias de ion de litio o también conocidas como litio-ion o li-ion.

Un poco de historia:

Las baterías de litio fueron propuestas por M.S. Whittingham, la actual universidad Binghamton, mientras trabajaban para Exxon en 1970. Aquí utilizaron sulfuro de titanio como cátodo y metal de litio como ánodo.

Baterias de ion litio

Las baterías de litio están diseñadas para almacenar energía eléctrica que emplea como electrolito una sal de litio que brinda los iones que son necesarios para que se produzca la reacción electroquímica reversible entre el cátodo y el ánodo.

Las características más importantes de una bateria de ion de litio son:

  • Alta capacidad energética
  • Alta resistencia a la descarga
  • No poseen efecto memoria, por lo tanto no hace falta descargarla completamente para volver a cargarla
  • Capacidad de trabajar con muchos ciclos de regeneración (carga)
  • Ligereza de componentes:  podemos decir que el litio es el metal más ligero lo que permite una alta capacidad generando más energía con un peso mucho más bajo comparado con las baterias de plomo o de niquel-cadmio.
  • Elevada densidad energética
  • Descarga lineal
  • Una vida larga para baterías profesionales para vehículos
  • Facilidad de medir la energía almacenada
  • Baja tasa de autodescarga

carga específica litio cadmio plomo

El litio posee alta capacidad específica

Algunas desventajas:

  • Soportan un número limitado de cargas
  • Pueden sobrecalentarse y hasta explotar
  • Bajo rendimiento en temperaturas bajas

Las propiedades especificadas permiten diseñar acumuladores pequeños, livianos, con diversas formas y con un alto rendimiento.

Se ha comenzado a comercializar a comienzos de 1990 y se ha popularizado su utilización en dispositivos móviles dadas las características de tamaño, peso y rendimiento que estos requieren.

Baterias de li-ion en automóviles

Por último debemos tener en cuenta las recomendaciones para utilizar estas baterias asi como también para almacenarlas:

  • Se debe evitar guardarlas en sitios calurosos (ideal 15 grados Celsius)
  • Almacenarlas siempre con carga intermedia cuando se guardan por mucho tiempo, evitar largos perídos sin uso con cargas completas o totalmente descargadas.
  • Se debe utilizar un cargador especial para estas baterias, nunca usar cualquier cargador.
  • La primer carga es igual a las siguientes, por lo tanto no es necesario realizar cargas iniciales de X cantidad de horas para luego utilizarla. Se puede utilizar inmediatamente. Es un mito que este tipo de baterias debe cargarse por un período determinado antes de comenzar su uso.

Podemos ver como Apple creó un apartado especial para nombrar las características de las baterias polymer de iones litio que utilizan sus dispositivos actuales: http://www.apple.com/es/batteries/

Apple también se encuentra trabajando en baterías a base de hidrógeno bajo la patente: Parallel Fuel Cell Stack Architecture Reduced-Weight Fuel Cell Plate. Estas baterías serían muchísimo más duraderas, livianas y además ecológicas. Ver: Baterías que duren semanas enteras, el nuevo objetivo de Apple

Animación del funcionamiento de las baterias de ion de litio

Artículos de interés:

http://www.cienciateca.com/ctslibat.html

http://batteries.foresightst.com/resources/Li-IonTechSummary.pdf

http://www.perfil.com/contenidos/2011/12/29/noticia_0011.html

Xataka: Baterías de Litio-Ion, cosas que debemos saber

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