Artículo Técnico Ancón, Lima - Perú
BATERÍAS DE LITIO 1. INTRODUCCIÓN. Actualmente las baterías de litio son los tipos de acumulador de energía más extendido en el mundo, y se utilizan en una enorme diversidad de implementaciones, incluyendo smartphones, notebooks, tablet, motos, autos eléctricos y muchos otros dispositivos que requieren una batería confiable y con un gran rendimiento.
Fig. 1. Baterias de artefactos electronicos.
Es por ello que las baterías de litio son el acumulador con mayor demanda entre los fabricantes y desarrolladores de todo el mundo, esto se debe precisamente a su eficiencia energética, sin duda alguna la variable más importante cuando se trata de dispositivos portátiles que requieren una alimentación eléctrica estable.
Fig. 2. Celulares con baterÍas Litio
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2. ANTECEDENTES. Actualmente estamos en un proceso transitorio de cambio de las baterías convencionales de AcidoPlomo, Níquel-Cadmio entre otras, a baterías de alto rendimiento como las de Litio, las cuales se deben a los nuevos equipos de vanguardia como; teléfonos inteligentes y autos eléctricos. Aunque ya se encuentran en estudio y desarrollo otros tipos de baterías compuestas de materiales diferentes, todavía falta mucho tiempo como para que la batería de litio sean reemplazadas por un acumulador igual de confiable y eficaz. En este post, encontraremos toda la información que necesitamos para entender las baterías de litio y su funcionamiento. Es importante indicar que los temas medioambientales, son de gran relevancia en los procesos de producción y eliminación de residuos de las baterías convencionales, en dicho proceso, las baterías convencionales son de alta peligrosidad frente a las de Litio 3. DESARROLLO. TECNOLOGÍAS DE LAS BATERÍAS DE LITIO En términos entendibles para la mayoría, una batería de iones de litio, también llamada batería de Li-Ion, es un tipo de acumulador, es decir, un dispositivo en el cual se puede almacenar energía eléctrica, que fue desarrollado teniendo en mente la utilización como electrolito de una sal de litio, con lo cual se obtiene la cantidad de iones necesarios para que se realice la reacción electroquímica entre el cátodo y el ánodo, con los cual se obtiene la energía. Antes que nada debemos aclarar que existen dos tipos diferentes de baterías de litio, separándose los dispositivos por el tipo que utilizan unos y otros. En primer lugar se encuentran las llamadas baterías de iones de litio (Li-Ion) y en segundo las baterías de polímeros de litio (LiPo), que si bien ofrecen las mismas propiedades eléctricas, se diferencian básicamente por la implementación que se hace de cada una de ellas, como a continuación podremos ver
Fig. 3. BaterÍa partes interna
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BENEFICIOS DE LAS BATERÍAS DE LITIO Las baterías de litio ofrecen excelentes características de estabilidad y suministro de corriente, es por ello que son las más utilizadas para energizar todo tipo de dispositivos en donde ser requiere un alto nivel de energía pero entregada eficientemente. Además, en comparación con otros tipos de baterías, las baterías de litio son más livianas, lo que permite un menor peso final del dispositivo que las utiliza. También son más pequeñas por lo cual son perfectamente aptas para implementaciones en donde exista un lugar reducido para la batería. Sin embargo, los beneficios de las baterías de litio no son sólo de tamaño y peso, ya que también son excelentes en su rendimiento eléctrico. Son capaces de entregar 3.7 Volts por celda, no sufren del llamado “efecto memoria”, el cual básicamente es un efecto por el cual las baterías reducen su capacidad de carga, y que sucede cuando las baterías son recargadas sin haber sido descargadas completamente.
Fig. 4. Comparación de baterías (beneficios de batería de Litio)
Cabe destacar que para evitar el efecto memoria, debemos recordar que no tenemos que esperar a que la batería se descargue totalmente realizar una recarga, sólo es necesario tener en cuenta que todas las cargas que hacemos sean completas, es decir que lleguen al 100%. Otro beneficio de las baterías de litio es que las podemos dejar conectadas a su cargador, aunque ya se hayan cargado, sin riesgo alguno de sobrecalentamiento, y por lo tanto de incendios. También debemos tener en cuenta que las baterías de litio son muy estables cuando se están descargando, es decir el voltaje varía de forma prácticamente imperceptible, lo que elimina la necesidad de un regulador de voltaje. Además de esto, también podemos contar que con una batería de litio, la autodescarga, es decir la capacidad que tiene la propia batería de perder su propia carga, es muy reducida. Esto significa que si guardamos una batería de litio sin usar durante por ejemplo un mes, se descargará sólo un 6%, un valor mucho menor que otros tipos de baterías como las de Ni-Mh o las de Ni-Cd.
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4. CONCLUSIÓN. •
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Con la finalidad de ser más eficientes, en los procesos del día a día de la humanidad, las nuevas tecnologías disponibles están desarrollando cada día fuentes de energía más eficientes, las mismas que involucran muchos beneficios acorde con las tendencias modernas y como tal las baterías de litio son una de las mejores opciones frente a las baterías convencionales. Las tendencias de concepción de equipos están basados en principios minimalistas y el bajo peso y tamaño de las baterías de litio, se prestan favorablemente para estos fines, traduciéndose estas características en equipos más livianos, portables y de alta eficiencia. Finalmente en referencia a la interacción con el medio ambiente, las baterías de Litio no presentan residuos contaminantes de gran relevancia en comparación a las bacterias convencionales, además de prestarse para un sistema de reciclaje más eficaz son más eficientes y menos contribuyentes al efecto de calentamiento global.
5. BIBLIOGRAFÍA. (1) Solar Paces, Green Peace, Energía solar de concentración, Perspectiva Mundial 2009 Disponible en: http://www.solarpaces.org/wp-content/uploads/csp_2009_spanish.pdf (2) Dr. Manuel Romero Álvarez. Introducción a la Energía Solar Termoeléctrica, Portal el confidencial 2017, Master en Energías Renovables y Mercado Energético 2007/2008 EOI Disponible en http://api.eoi.es/api_v1_dev.php/fedora/asset/eoi:45321/componente45319.pdf (3) Infinia Power Dish, Brochure Disponible en: http://www.powerplaysolar.com/PDFs/PowerDish_ Brochure.pdf (4) Stephen J. Mraz, Infinia uses Stirling cycle for solar power and air conditioning, machine Desing portal, 2011 Disponible en: https://www.machinedesign.com/energy/infinia-uses-stirling-cycle-solar-powerand-air-conditioning
Autor: Ing. Wilber Aragonéz Román. Edición: Bach. Francie Salazar Mandamiento, Responsable de Medios e Imagen Institucional