Conozca los conceptos básicos de las baterías de iones de litio y cómo almacenan energía. Infórmese sobre los materiales utilizados para fabricarlos, su ciclo de vida y sus riesgos. También comprenderá el coste de estas pilas. Si estás pensando en comprar uno para tu casa, aquí tienes algunas cosas que debes saber.

Materiales utilizados en las baterías de iones de litio

Las baterías de iones de litio son el sistema de almacenamiento de energía más común. Sus aplicaciones abarcan desde diminutos sensores hasta grandes vehículos eléctricos. La LIB tiene tres componentes principales: litio, carbono y azufre. La comunidad investigadora se centra en la búsqueda de nuevos materiales que puedan mejorar el rendimiento y la seguridad de la LIB, así como su impacto medioambiental.

Los electrolitos sólidos incluyen vidrio cerámico o cristales conductores de iones de litio. Sin embargo, estos materiales tienen un rendimiento deficiente a bajas temperaturas. Esto se debe a que la movilidad del litio en los sólidos es mucho menor que en los líquidos. Para mejorar el rendimiento de estas células, se requieren tratamientos especiales de deposición y temperatura. Además, estos materiales también son caros.

El silicio puede aumentar la densidad energética de las baterías de iones de litio. Puede utilizarse en concentraciones más elevadas. En comparación con el grafito, puede aumentar la densidad energética de las baterías en un 30%.

Ciclo de vida de las baterías de iones de litio

La vida útil de un acumulador de energía de litio es el número de ciclos que puede realizar el acumulador antes de empezar a perder capacidad. La duración del ciclo depende de muchos factores, como la energía almacenada en la batería, el estado de carga y la profundidad de descarga. Es mejor cargar completamente la batería antes de intentar descargarla.

Las baterías de iones de litio tienen un ciclo de vida más largo que las baterías de plomo-ácido y pueden cargarse rápidamente. Estas ventajas permiten a las empresas depender de la energía de la batería durante más tiempo, especialmente si realizan varios turnos al mismo tiempo. Estas pilas tampoco tienen efecto memoria, por lo que pueden cargarse parcialmente. Esto alarga la vida de la batería y minimiza el riesgo de sobrecarga.

Riesgo

Las baterías de litio para el almacenamiento de energía presentan muchos riesgos para la seguridad. Estos riesgos incluyen la posibilidad de incendio, explosión y liberación de gases tóxicos. Un buen sistema de gestión de baterías debe incluir medidas para reducir y prevenir estos peligrosos riesgos. Por ejemplo, se debe invitar a los bomberos al lugar de los hechos para que revisen y evalúen los riesgos.

Hay muchas formas de mitigar los riesgos asociados a las baterías de iones de litio para el almacenamiento de energía. Por ejemplo, la fabricación de alta calidad minimiza los riesgos asociados a los cortocircuitos internos. Los cortocircuitos internos pueden provocar incendios, escapes violentos y desbocamientos térmicos.

Costo

Las baterías de litio para el almacenamiento de energía ya están disponibles a distintos precios. Los modelos más utilizados en la energía solar residencial y comercial son los de iones de litio y polímeros de litio. Aunque ambos tienen importantes ventajas, no están exentos de costes. Las baterías de iones de litio son relativamente caras de producir y transportar, lo que limita su uso para el almacenamiento a largo plazo.

Límite

Las baterías de iones de litio tienen varias limitaciones. En primer lugar, no deben estar ni totalmente descargados ni totalmente cargados. Por el contrario, deberían funcionar entre el 20% y el 80% de su capacidad. Es un buen compromiso para la mayoría de los usos, pero en algunos casos estas baterías pueden sobrecalentarse y fallar prematuramente. Además, estas baterías pierden energía más rápidamente que las convencionales cuando se sobrecargan o descargan por completo.

Las baterías de iones de litio también son frágiles y requieren un circuito de protección para limitar la tensión máxima por celda durante la carga. Esto también evita que el voltaje de la batería baje demasiado durante la descarga. El circuito también controla la temperatura y limita las corrientes máximas de descarga y carga. Por lo tanto, la corriente máxima de carga de las baterías de iones de litio está limitada a 1 o 2C.