Composición de la Batería de Polímero de Litio
Las baterías de polímero de litio, también conocidas como baterías LiPo (Li-pol, litio-polímero), son un tipo avanzado de baterías recargables. Estas baterías, evolucionadas a partir de las de iones de litio y de metal-litio, se destacan por su uso de un electrolito polimérico en lugar de uno líquido.
Características y Uso
Las baterías LiPo utilizan un gel polimérico de alta conductividad como electrolito. Se emplean en diversos dispositivos debido a su mayor energía específica comparada con otras baterías de litio, lo que es crucial en sistemas donde el peso es un factor importante, como dispositivos móviles, drones y algunos vehículos eléctricos.
Diferencias con las Baterías de Iones de Litio
A diferencia de las baterías de iones de litio que utilizan un electrolito líquido de sal de litio (como LiPF6) en un solvente orgánico, las LiPo emplean un electrolito polimérico sólido (SPE) como óxido de polietileno (PEO), poliacrilonitrilo (PAN), polimetilmetacrilato (PMMA) o fluoruro de polivinilideno (PVdF).
Componentes Principales de una Batería LiPo
Una celda típica de Li-ion contiene varios componentes clave:
- Cátodo: Es el electrodo positivo que adquiere electrones del circuito externo. Los materiales del cátodo son generalmente construidos a partir de LiCoO2 o LiMn2O4.
- Ánodo: El electrodo negativo libera electrones al circuito externo. Uno de los materiales más comunes del ánodo es el grafito litiatado, LixC6.
- Separador: Una membrana permeable que previene cortocircuitos y permite el transporte de iones de litio.
- Electrolito: Es crítico para el rendimiento y la seguridad. Los electrolitos en baterías de litio-ion son soluciones no acuosas con sales de litio hexafluorofosfato (LiPF6) disueltas en carbonatos orgánicos.
Reacción Química y Rendimiento
La reacción general durante la descarga de una batería LiPo es: C6Li + CoO2 ⇄ C6 + LiCoO2. Estas baterías no presentan efecto memoria y tienen baja autodescarga, siendo ideales para una variedad de aplicaciones.
Tipos Comunes y Aplicaciones
Uno de los tipos más comunes de celdas es la batería 18650, utilizada en numerosos dispositivos como ordenadores portátiles, herramientas eléctricas inalámbricas, algunos coches eléctricos, patinetes eléctricos, la mayoría de las bicicletas eléctricas, bancos de energía portátiles y linternas LED. El voltaje nominal de estas baterías es de 3.7 V.
Seguridad y Mantenimiento
Es importante distinguir entre las baterías primarias no recargables de litio (como las células de botón CR2032 3V) y las secundarias recargables de iones de litio o polímero de litio. Mientras que las primeras contienen litio metálico, las segundas no, lo que influye en sus características de seguridad y mantenimiento.
Avances y Futuro
Continuamente se investigan nuevos materiales y tecnologías para mejorar el rendimiento de las baterías LiPo, con un enfoque particular en aplicaciones de alta energía en vehículos eléctricos y aeronaves eléctricas. Estos avances prometen revolucionar aún más el campo de la energía portátil en los próximos años.
