Baterías de Litio

Batería litio

Las fuentes de poder han ido evolucionando a lo largo de los años, pero, de todas esas fuentes, ha habido una en particular que ha llamado la atención por su versatilidad y utilidad. Se trata de las baterías de litio.

¿Qué son?

Son fuentes de energía compactas que basan su funcionamiento en iones de litio y proporcionan aproximadamente un voltaje de 3.6 a 3.7 volts por celda.

Estas baterías al igual que otras poseen la capacidad de tener un efecto reversible, esto quiere decir que no son de un sólo uso, se pueden recargar.

Estas fuentes de energía contienen una sal de litio el cual permite el flujo de electrones para realizar el proceso de carga y descarga. Dichas baterías la podemos encontrar en diversos dispositivos electrónicos, como los son celulares, tabletas, bocinas, audífonos bluetooth, etc.

¿A qué se debe su fama?

Lo que la hace destacar entre muchos otros tipos de batería es su gran densidad de energía.

Con densidad de energía nos referimos a que si comparamos dos baterías del mismo peso y dimensiones, pero una conformada por ion de litio y otra de algunos otros elementos químicos, la batería de litio suministraría más energía que la otra batería

Dar lectura a una batería de litio

Batería litio
Batería de litio

Cuando tenemos una batería de litio, dicha batería debe poseer las etiquetas necesaria para darle lectura.

Como se observa en la imagen, en la parte superior derecha de la pila, se observa el voltaje que suministra, que es de 3.7v. También podemos observar que la capacidad de la batería que en este caso es de 1200 miliampers por hora, la unidad es abreviada como «mAh».

En la actualidad nos podemos topar con baterías de litio que suministran distintos voltajes, esto se debe a que una batería puede contener más de una celda conectada en serie.

Esto se logra ya que cada celda posee su propio voltaje, al nosotros conectar en serie dos celdas o fuentes de energía, lo que hacemos es sumar sus voltajes.

Los voltajes con su respectivo número de celdas son los siguientes:

  • 3.7v (1 celda).
  • 7.4v ( 2 celdas = 3.7v + 3.7v)
  • 11.1v (3 celdas = 3.7v + 3.7v + 3.7v )
  • 14.8v (4 celdas = 3.7v + 3.7v + 3.7v + 3.7v)

Otra cosa que podemos observar es un numero acompañado por el símbolo de «c». Dicha unidad le permite al usuario calcular la corriente constante máxima que puede otorgar la batería. Al símbolo se le conoce como «clasificación C».

Por ejemplo, en este caso, podemos calcular la corriente máxima que le podemos demandar a la batería de la siguiente manera:

Capacidad de la batería* Clasificación C =Amperaje Máximo

1200mAh*15c=18A.

El resultante nos da 18A, pero recordemos que es el valor máximo y no es para nada conveniente llevar la batería a esos niveles de exigencia. Las consecuencias de llevarlo al máximo constantemente son varias:

  • Elevación en la temperatura
  • Perdida de vida útil
  • Puede llegar al grado de hincharse o abrirse en algún caso extremo

Presentaciones de las baterías de litio

Hasta el momento hemos hablado de como son las baterías de litio en términos generales, pero no todas comparten exactamente las mismas características, existen dos presentaciones de las baterías: Li-Ion y Li-Po.

Hablemos de las características de una batería Li-Ion:

  • La sal de litio la contienen en un solvente orgánico.
  • Tienen la ventaja de ser menos inflamables.
  • Tienen la desventaja de que son menos flexibles y pueden sufrir con más frecuencia derrames.

Ahora hablemos de las baterías Li-Po:

  • La sal de litio la contienen en gel.
  • Tienen la ventaja de ser menos riesgo de derrames, mayor flexibilidad y son más fáciles de adaptar a varias dimensiones.
  • Tienen la desventaja de ser más inflamables.

Clasificación de las batería de litio al combinarse con otros elementos

Las baterías de litio pueden hacer uso del óxido de cobalto, óxido de magnesio y fosfato de hierro. Estas combinaciones con el litio acarrean resultados distintos.

Empleando óxido de cobalto, se obtiene la ventaja de tener un buen rendimiento de energía, sin embargo se tienen graves problemas de seguridad.

Con el fosfato de hierro, se tiene un buen grado de seguridad y un ciclo de vida bueno, ya que puede superar los 1000 ciclos.

Utilizando óxido de manganeso, se consigue un buen grado de seguridad pero un mal rendimiento a altas temperaturas.

Tabla de características relevantes de las baterías de litio con otros químicos
Tabla de características a destacar de las baterías de litio con otros químicos

Las ventajas de las baterías de litio

  • Aprovechan mejor la carga respecto al volumen y peso, esto implica que sean más compactas y de menor peso.
  • No tienen el problema de padecer el efecto memoria.
  • Son muy estables en el voltaje que suministran.
  • A diferencia de otras baterías , las de litio tienen una baja tasa de auto-descarga al dejarse en desuso.

Sin embargo, no todo es 100% perfecto.

Desventajas de las baterías de litio

  • Usualmente su duración media, que es aproximadamente para 500 ciclos, a partir de eso su rendimiento comenzará a disminuir.
Gráfica de desgaste por ciclos
  • Si ya no se usan se deben guardar con al menos el 40% de su capacidad para preservarlas con vida útil entre 2 a 3 años más.
  • La fabricación es más costosa si la comparamos por ejemplo, con una batería de niquel.
  • Su rendimiento se ve afectado por las temperaturas bajas o altas.

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