Las baterías de iones de litio están en casi todas partes.Se utilizan en aplicaciones desde teléfonos móviles y portátiles hasta vehículos híbridos y eléctricos.Las baterías de iones de litio también son cada vez más populares en aplicaciones a gran escala como las fuentes de alimentación ininterrumpida (UPS) y los sistemas de almacenamiento de energía de batería estacionarios (BESS).
Una batería es un dispositivo que consta de una o más celdas electroquímicas con conexiones externas para alimentar dispositivos eléctricos.Cuando una batería suministra energía eléctrica, su terminal positivo es el cátodo y su terminal negativo es el ánodo.El terminal marcado como negativo es la fuente de electrones que fluirán a través de un circuito eléctrico externo hacia el terminal positivo.
Cuando una batería se conecta a una carga eléctrica externa, una reacción redox (reducción-oxidación) convierte los reactivos de alta energía en productos de menor energía, y la diferencia de energía libre se envía al circuito externo como energía eléctrica.Históricamente, el término "batería" se refería específicamente a un dispositivo compuesto por múltiples celdas;sin embargo, el uso ha evolucionado para incluir dispositivos compuestos por una sola celda.
¿Cómo funciona una batería de iones de litio?
La mayoría de las baterías de iones de litio comparten un diseño similar que consta de un electrodo positivo de óxido de metal (cátodo) revestido en un colector de corriente de aluminio, un electrodo negativo (ánodo) hecho de carbono/grafito revestido en un colector de corriente de cobre, un separador y electrolito hecho de sal de litio en un disolvente orgánico.
Mientras la batería se descarga y proporciona corriente eléctrica, el electrolito transporta iones de litio cargados positivamente desde el ánodo al cátodo y viceversa a través del separador.El movimiento de los iones de litio crea electrones libres en el ánodo que crean una carga en el colector de corriente positiva.Luego, la corriente eléctrica fluye desde el colector de corriente a través de un dispositivo alimentado (teléfono celular, computadora, etc.) hasta el colector de corriente negativa.El separador bloquea el flujo de electrones dentro de la batería.
Durante la carga, una fuente de energía eléctrica externa (el circuito de carga) aplica un sobrevoltaje (un voltaje más alto que el que produce la batería, de la misma polaridad), obligando a una corriente de carga a fluir dentro de la batería desde el electrodo positivo al negativo, es decir, en la dirección inversa de una corriente de descarga en condiciones normales.Luego, los iones de litio migran del electrodo positivo al negativo, donde se incrustan en el material poroso del electrodo en un proceso conocido como intercalación.
Hora de publicación: 26-jun-2022