Introducción a las Baterías 18650
Las baterías 18650, con su tensión nominal de 3.7V, son un tipo de batería de iones de litio ampliamente utilizadas en una variedad de dispositivos electrónicos y herramientas. Este artículo profundiza en las características y aplicaciones de estas baterías innovadoras.
Aplicaciones de las Baterías 18650
Las baterías 18650 se emplean en una gama de productos como ordenadores portátiles, herramientas eléctricas inalámbricas, algunos vehículos eléctricos, patinetes eléctricos, la mayoría de bicicletas eléctricas, bancos de energía portátiles, cigarrillos electrónicos y linternas LED. Su versatilidad se debe a las ventajas específicas que ofrecen, como alta tensión de celda, densidad de energía y la ausencia del efecto memoria.
Química y Funcionamiento
En una batería de iones de litio 18650, los iones de litio se mueven del ánodo al cátodo a través de un electrolito durante la descarga y viceversa durante la carga. El cátodo se compone de un material compuesto intercalado de litio, mientras que el ánodo generalmente es de grafito litia. El electrolito puede ser líquido, polímero o sólido, y el separador, poroso, permite el transporte de iones de litio y evita cortocircuitos y sobrecalentamiento. La reacción global durante la descarga es: C6Li + CoO2 ⇄ C6 + LiCoO2.
Ventajas y Desventajas
Entre las principales ventajas de las baterías de iones de litio, destacan su alta densidad energética y la ausencia de efecto memoria. Sin embargo, su costo elevado y la necesidad de electrónica de monitoreo para protección contra sobrecarga y descarga profunda son desventajas significativas.
Dimensiones y Peso
Con un diámetro nominal de 18.0 mm y una altura de 65.0 mm, las baterías 18650 pesan alrededor de 45 gramos y tienen una capacidad típica de aproximadamente 3700 mAh. Su diseño «jelly roll» permite una producción más rápida, aunque puede generar un gradiente de temperatura radial en altas corrientes de descarga.
Comparación con Baterías de Polímero de Litio
A diferencia de las baterías de iones de litio, las baterías de polímero de litio (LiPo) utilizan un polímero gelificado como electrolito. Estas baterías ofrecen energías específicas más altas y son comunes en dispositivos donde el peso es un factor crucial, como teléfonos móviles y drones.
Composición de las Baterías 18650 de Iones de Litio
Una célula típica de iones de litio contiene un cátodo de LiCoO2 o LiMn2O4 y un ánodo de grafito litia. El separador evita cortocircuitos y permite el transporte de iones. Los electrolitos comunes son soluciones no acuosas de hexafluorofosfato de litio (LiPF6) en carbonatos orgánicos.
Características Clave
La tensión de corte, la capacidad y la tasa de autodescarga son características cruciales. La tensión nominal es de 3.8 V, con una tensión de corte alrededor de 3.2 V y una capacidad que varía entre 2300 y 3600 mAh. La tasa de autodescarga es del 1.5–2% por mes.
Conclusión
Las baterías 18650 son componentes fundamentales en una amplia gama de dispositivos electrónicos y herramientas. A pesar de sus desafíos, como el costo y la necesidad de monitoreo, su alta densidad energética y versatilidad las hacen indispensables en la tecnología actual.
