El principio básico de una batería de litio de pared es almacenar energía. Se carga mediante una corriente constante que pasa por un ánodo y un electrodo negativo. La carga completa se produce cuando la corriente alcanza entre el tres y el cinco por ciento de la capacidad en Ah de la batería. Suele ser de al menos 3,7 V y normalmente no superior.
Almacenamiento de energía solar con una batería doméstica de litio
Un hogar batería de litio de almacenamiento de energía solar es una forma estupenda de utilizar la energía solar durante los periodos de menor consumo. Combina múltiples baterías de iones y una sofisticada electrónica para almacenar y liberar energía cuando sea necesario. Son relativamente baratos, de perfil bajo y pueden utilizarse para una amplia gama de necesidades residenciales. Las baterías de litio domésticas pueden ser de dos tipos principales: de ión-litio y de plomo-ácido. Las baterías de iones de litio son las preferidas por los fabricantes de paneles solares, ya que tienen una mayor profundidad de descarga (DOD).
El tamaño de su batería de litio doméstica depende en gran medida de la cantidad de energía que utilice. Por lo general, una batería de 10 kWh es suficiente para la mayoría de los propietarios. Pero si te preocupa cuánta energía necesitarás durante los cortes de luz, puedes plantearte comprar un sistema más grande.
Ánodo y electrodo negativo
Una batería de litio de pared funciona según el principio de un negativo y un ánodo. El electrodo negativo contiene litio, mientras que el ánodo contiene litio y carbono. Ambos electrodos están fabricados con materiales recuperados. La superficie del ánodo se ha lavado con IPA. La superficie a del electrodo es la más cercana al separador, y su superficie b es la más cercana al colector de corriente.
Una batería de litio utiliza litio y un electrolito no acuoso para generar energía. El electrolito líquido contiene iones de litio y suele estar compuesto de carbonatos orgánicos. Uno de los carbonatos orgánicos más importantes utilizados en las baterías de litio es el carbonato de etileno, que es sólido a temperatura ambiente. Otro carbonato orgánico utilizado en las baterías de litio es el carbonato de propileno, que se disuelve en presencia de litio.
Cargadores
Los cargadores de baterías de litio deben tener la misma tensión y amperaje que la batería. Por lo general, cuanto mayor sea el amperaje, más rápido se cargará la batería. El tiempo de carga se calcula dividiendo la capacidad en amperios-hora de la batería por la capacidad en amperios-hora del cargador. Por ejemplo, si tu batería es de 10 Ah, necesitarás un cargador que pueda cargarla en 3,3 horas.
Muchos cargadores incorporan un indicador luminoso. Esta luz es normalmente verde. Esto indica que el cargador está listo para cargar la batería. El cargador también parpadeará en rojo si detecta algún problema durante el proceso de carga.
Temperatura
El rango de temperatura de una batería de iones de litio (LIB) puede afectar significativamente a su estado de salud. Como resultado, los fabricantes de LIB especifican un rango superior de temperatura de funcionamiento de 50-60°C, necesario para evitar la generación de gas y el envejecimiento prematuro. Sin embargo, las investigaciones sobre la dinámica de envejecimiento de las baterías son complejas y difíciles de caracterizar. Por ejemplo, no existe un único mecanismo responsable del envejecimiento, y el mecanismo de envejecimiento puede diferir significativamente entre ánodos y cátodos.
Las baterías de iones de litio se caracterizan por su alta densidad energética y de potencia. Sin embargo, su rendimiento está muy limitado por su temperatura de funcionamiento. Las temperaturas fuera de este rango pueden causar daños irreversibles o incluso desbocamiento térmico. Esto hace que la medición precisa de las baterías de iones de litio sea fundamental para su gestión.
Protección contra sobrecarga
Las baterías de iones de litio deben protegerse de cargas o descargas excesivas. Sobrecargarlas puede provocar reacciones químicas que dañen los componentes de la batería. Además, las cargas excesivas pueden provocar el recubrimiento de litio, un depósito no deseado de litio metálico en el ánodo de la pila. Esto puede hacer que la batería funcione mal o incluso que falle por completo.
Para proteger las baterías de iones de litio de la sobrecarga, deben diseñarse con una función de protección contra la sobrecarga. Esta característica evita la sobredescarga y el sobrecalentamiento, que reducirían la capacidad de descarga de la batería, aumentarían la impedancia de la célula, generarían calor y acortarían su vida útil. Existen varios métodos para proteger las baterías de la sobrecarga. Algunos métodos utilizan controles electrónicos externos, que añaden peso y coste. Otros métodos incluyen separadores de cierre que inutilizan la célula de forma permanente. La protección contra la sobrecarga también está disponible en forma de aditivos lanzadera redox, pero son ineficaces a bajas temperaturas.
