Tipos de Baterías de Ion-Litio
La batería de ion-litio, conocida también como batería Li-ion, es un tipo de batería recargable (secundaria) compuesta por celdas donde los iones de litio se mueven del ánodo a través de un electrolito hacia el cátodo durante la descarga, y viceversa durante la carga. Estas baterías se caracterizan por su alto voltaje celular, alta densidad energética y la ausencia de efecto memoria, utilizándose en una amplia gama de aplicaciones como en baterías de ordenadores portátiles, herramientas eléctricas inalámbricas, algunos coches eléctricos, patinetes eléctricos, la mayoría de las bicicletas eléctricas, bancos de energía portátiles y linternas LED.
Química y Rendimiento
El cátodo de una batería Li-ion está hecho de un material compuesto (un compuesto de litio intercalado) y define el nombre de la célula de la batería Li-ion. El ánodo suele estar hecho de grafito litidado poroso. El electrolito puede ser líquido, polímero o sólido, mientras que el separador es poroso para permitir el transporte de iones de litio y evitar el cortocircuito y la fuga térmica de la célula.
En electrónica de consumo, se utilizan principalmente baterías de polímero de litio (con un gel polímero como electrolito), un material de cátodo de óxido de cobalto de litio (LiCoO2) y un ánodo de grafito. Las baterías de ion-litio, en general, tienen una alta densidad energética, sin efecto memoria y baja autodescarga. Un tipo común de células es la batería 18650, con un voltaje nominal de 3.7 V.
Diferencias entre Baterías de Ion-Litio y Polímero de Litio
Una batería de polímero de litio (LiPo), también conocida como Li-pol, se diferencia de la batería de ion-litio principalmente en su electrolito, que en el caso de LiPo es un gel polímero de alta conductividad. Las baterías LiPo ofrecen energías específicas más altas y son utilizadas en dispositivos donde el peso es un factor importante, como dispositivos móviles, drones y algunos vehículos eléctricos.
Tipos de Baterías de Ion-Litio Según el Material del Cátodo
Los tipos de baterías de ion-litio se clasifican según el material del cátodo:
- Óxido de Cobalto de Litio (LiCoO2): Usado en teléfonos móviles, tabletas, ordenadores portátiles y cámaras.
- Óxido de Manganeso de Litio (LiMn2O4): Encontrado en herramientas eléctricas, dispositivos médicos y trenes de potencia.
- Óxido de Níquel Manganeso Cobalto (LiNiMnCoO2) – NMC: Utilizado en herramientas eléctricas, bicicletas eléctricas y otros trenes de potencia eléctrica.
- Fosfato de Hierro de Litio (LiFePO4) – LFP: Usado en aplicaciones de vehículos eléctricos y almacenamiento estacionario a gran escala.
- Óxido de Níquel Cobalto Aluminio (LiNiCoAlO2) – NCA: Ofrece alta energía específica y buena capacidad de carga rápida.
Celdas Cilíndricas vs. Prismáticas vs. de Bolsa
Las celdas Li-ion se encuentran en diversas formas:
- Cilíndricas: Común en baterías antiguas de portátiles.
- De Bolsa: Utilizadas en teléfonos móviles y portátiles modernos; son más ligeras y seguras.
- Prismáticas: Más delgadas y ligeras que las cilíndricas, comunes en aplicaciones donde el espacio es un factor crítico.
Otros Tipos de Baterías
Además de las baterías de ion-litio, existen otros tipos de baterías, clasificadas por tamaño, formato, química y aplicación. Algunas incluyen baterías alcalinas, de metal de litio, de níquel-hidruro metálico (NiMH), de níquel-cadmio (NiCd) y de plomo-ácido, cada una con sus propias características y aplicaciones específicas.
En resumen, las baterías de ion-litio ofrecen una solución versátil y eficiente para una amplia gama de aplicaciones, desde dispositivos móviles hasta vehículos eléctricos, destacando por su alta densidad energética y durabilidad.
