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Pilas recargables de litio

Pilas recargables de litio
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Existen tres tipos de baterías de iones de litio basadas en diferentes materiales catódicos: óxido de cobalto, óxido de manganeso y fosfato de hierro.

La batería de cobalto/óxido de litio tiene la ventaja de su alta densidad de energía, pero causa serios problemas de seguridad. La batería de litio/óxido de manganeso es la más utilizada por sus características y seguridad, pero su bajo rendimiento a altas temperaturas es su mayor inconveniente, mientras que la batería de litio/fosfato de hierro tiene las mejores características de seguridad, larga vida útil (más de 2000 ciclos) y buena disponibilidad.

Las baterías recargables a base de litio están disponibles en dos composiciones químicas similares: baterías cilíndricas/tubulares de iones de litio (Li-Ion) y baterías de polímero de litio plano (Li-Po). Ambos producen entre 3,6 y 3,7 voltios. Las baterías de litio proporcionan más densidad de energía que las de níquel, lo que se traduce en una mayor duración de la batería en un diseño más ligero, ya que el litio es el metal más ligero disponible.

Pilas recargables de litio

La batería de litio también llamada batería de iones de litio, funciona de la siguiente manera, es una batería recargable con dos o más celdas donde se separan los iones de litio, cuando funciona en modo de descarga se combinan químicamente los iones de una celda y otra para formar el elemento estable, esta combinación se produce de manera exotérmica, es decir, produce energía que se utiliza, cuando la batería se agota es porque todos los iones están en su estado fundamental y ya no quedan para seguir combinándose.

Las baterías utilizan reacciones electroquímicas para producir una corriente eléctrica. Esencialmente, la energía química del material almacenado en la batería se convierte en energía eléctrica a través de una reacción química. La batería consta de tres elementos, un cátodo, un ánodo y un electrolito para separarlos.

Una reacción química ocurre cuando hay un exceso de electrones en el ánodo. Simplemente no pueden escapar del cátodo porque los dos están separados por el electrolito. Cuando la batería está conectada a un circuito, los electrodos corren a través del circuito desde el ánodo hasta el cátodo y la energía puede ser extraída de ellos a lo largo del camino.

La capacidad real de una batería es la indicada como típica, la capacidad indicada en las baterías suele ser la calificada por el fabricante como (Nominal), por lo que cuál es la real, la real suele indicarse en el pdf de las celdas utilizadas o en la descripción de la batería como típica y es la capacidad total de la celda de litio.

Si la batería está protegida, la descarga de su capacidad nunca será la indicada, ya que la protección del propio PCM cortará el suministro a 2.75v+/- por lo que una buena parte de la capacidad (30%+/-) permanece en la celda de litio.

Hay muchas dudas sobre esta información, algunos fabricantes indican un valor sobredimensionado en la capacidad y pueden ocurrir dos cosas, o que es una falsificación o que lo que indican es la descarga máxima de la batería o valor típico antes del corte del PCM.

Baterias de litio funcionamiento

Las baterías de litio ofrecen una excelente estabilidad y características de suministro de energía, por lo que son las más utilizadas para alimentar todo tipo de dispositivos en los que se requiere un alto nivel de energía pero que se entregan de forma eficiente.

Además, en comparación con otros tipos de baterías, las baterías de litio son más ligeras, lo que permite un menor peso final del dispositivo que las utiliza. También son más pequeños, por lo que son perfectamente adecuados para implementaciones en las que hay poco espacio para la batería, como en el caso de teléfonos inteligentes y tabletas.

A primera vista, una batería puede parecer simple, pero para obtener energía eléctrica de ella, los procesos electroquímicos complicados interactúan. Este principio también se aplica a las baterías de litio.

En este tipo de baterías, el elemento utilizado como electrolito son las sales de litio, que actúan como una especie de paso para que la corriente fluya entre el ánodo y el cátodo y pueda alimentar el dispositivo con la energía que se acumula en su interior.

Cuando la batería está en uso, los iones de litio fluyen del cátodo al ánodo entregando corriente hasta que los iones están en el ánodo. Todo esto es parte de un proceso mucho más complejo llamado “Oxidación” y “Reducción”.

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pilas recargables de litio
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