La composición de una batería de litio

Siguiendo con nuestro artículo sobre las baterías de litio, veremos su composición y partes. Los paquetes de baterías de litio vienen en todas las formas y tamaños, pero todas se parecen en su interior. Si cogieras una de estas baterías de litio y la abrieras para ver su interior  (algo que no es recomendable porque podría incendiarse) te encontrarías los siguientes elementos: Unos cilindros de litio, que pueden ser cilíndricos y que son exactamente iguales a las baterías de tipo AA, o pueden ser prismáticas, lo cual significa que son o cuadradas o rectangulares. También tienen uno o más sensores para monitorizar la temperatura de la batería, un convertido de voltaje y un circuito de regulación para mantener los niveles de seguridad de la corriente y el voltaje. Un conector enfundado que permite que la energía y el flujo de información salgan y entre del paquete de baterías. Un sensor de voltaje que monitoriza la capacidad de cada uno de los cilindros en el paquete. Por último, un monitor de estado de carga, que es un pequeño ordenador que maneja todo el proceso de carga lo más rápido posible.

Si el paquete de baterías se calienta demasiado durante su uso, el ordenador cerrar el flujo de energía para intentar enfriar todo el dispositivo. Si por ejemplo dejas tu ordenador portátil dentro del coche con un calor extremo he intentas usarlo, el ordenador puede impedir que lo enciendas hasta que coja una temperatura adecuada de nuevo. Si los cilindros se han descargado por completo, el paquete de baterías dejará de funcionar porque los cilindros ya no sirven. También puede hacer un seguimiento de los ciclos de carga y descarga, y enviar la información al exterior, por lo que la batería del portátil te puede decir cuanto le queda de energía. Lo cierto es que es un pequeño ordenador bastante sofisticado, y saca su energía de las baterías. Este es uno de los motivos por lo que las baterías de litio pierden un cinco por ciento de su energía al mes cuando no esta haciendo nada.

Como en la mayoría de baterías, tienen una envoltura de metal. El uso de metal es particularmente importante en este caso porque la batería está presurizada. Esta armazón de metal tiene algún tipo de agujero de ventilación sensitiva a la presurización. Si la batería se llega a poner tan caliente que pueda haber un riesgo de explosión por la sobre presión, esta abertura liberará la presión extra. Probablemente la batería ya no se pueda usar después de ocurrir esto, por lo tanto debemos tener cuidado. La abertura está ahí solo por motivos de seguridad. Otro sistema de seguridad es el PTC (coeficiente de temperatura positivo) que es un conmutador que se supone que debe mantener la batería a la temperatura ideal.

La carcasa de metal contiene tres capas que están presionadas una contra otra, y que son el electrodo positivo, el electrodo negativo y el separador. Dentro de la carcasa, estas tres láminas están sumergidas en una sustancia orgánica que actúa como un electrolito. La sustancia más utilizada es el éter. El separador es una lámina muy fina hecha de plástico micro perforado. Como el nombre indica, separa los electrodos positivos del negativo mientras deja pasar los iones a través. El electrón positivo está hecho de óxido de cobalto de litio y el negativo de carbón. Cuando la batería se carga, los iones de litio se mueven a través del electrolito desde el electrodo positivo al electrodo negativo, y se añade al carbón. Durante la descarga, los iones de litio hacen el recorrido contrario.

El movimiento de estos iones de litio ocurre a una temperatura elevada, por lo que cada cilindro produce 3,7 voltios. Esto es mucho mayor que las típicas pilas alcalinas que puedes comprar en una tienda, y también permite que las baterías de litio sean más compactas en dispositivos como los teléfonos móviles.

En la siguiente y última parte del artículo, veremos cuanto duran estas baterías y porque existe el riesgo de que exploten. Lo puedes ver pulsando aquí.

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