Este glosario le será útil para aprender los fundamentos de las baterías de iones de litio, incluidos los términos esenciales que de otra manera podrían resultar confusos.
El uso de cualquier tipo de batería puede volverse rápidamente un tema muy técnico. Ya tienen bastante que hacer sin tener que aprender el funcionamiento de las baterías de iones de litio (Li-ion), pero es importante tener un conocimiento básico para asegurarse de utilizarlas de manera segura y responsable.
Continúe leyendo el listado, en orden alfabético, de las terminologías más comúnmente usadas por los OEM y los proveedores y diseñadores de estos dispositivos, las palabras y frases que es más probable encontrar al investigar, discutir o comprar baterías de iones de litio.
Ver 'Baterías secundarias' a continuación.
Las baterías secundarias son aquellas que se pueden recargar invirtiendo el proceso electromagnético que ocurre en su interior. Comúnmente se les llama baterías recargables (a diferencia de las baterías primarias, que son de un solo uso).
El término capacidad puede tener tres significados diferentes, dependiendo de si se está hablando de la capacidad teórica, capacidad efectiva o capacidad nominal.
La capacidad teórica es el valor máximo calculado posible. Al comparar diferentes baterías, se puede ver mencionada la 'capacidad específica', que es la capacidad teórica por unidad de volumen o masa.
La capacidad efectiva es la potencia proporcionada por la batería en condiciones específicas y siempre es inferior a la capacidad teórica.
Finalmente, la capacidad nominal es la cantidad mínima de energía que una batería debe descargar según las normas vigentes.
La capacidad de una batería es un factor importante a considerar. Esta capacidad se representa con el símbolo C y se mide en unidades de amperios-hora (Ah) o miliamperios-hora (mAh).
El electrolito es el medio dentro de una celda que permite que los iones se muevan de un lado a otro, facilitando así la capacidad de carga (y recarga) de la batería.
Uno de los términos más comúnmente utilizados en relación con los riesgos asociados a las baterías de iones de litio es la 'fuga térmica'. Este fenómeno ocurre cuando una batería de iones de litio se sobrecalienta, generalmente debido a una sobrecarga, aunque otros factores también pueden dañar su integridad. Las reacciones químicas dentro de la batería liberan toda la energía almacenada muy rápidamente, lo que provoca un aumento repentino de la temperatura (hasta unos 400 grados Celsius) en cuestión de milisegundos. Normalmente esto desencadena un incendio, pero a veces la batería explota.
El calor de la reacción y las temperaturas involucradas hacen que los incendios sean muy difíciles de extinguir y, dado que las baterías rara vez se usan de manera aislada, a menudo también afectan a otras baterías cercanas, haciéndolas incendiarse o explotar.
Los riesgos asociados con las baterías de iones de litio son bien conocidos. Para minimizarlos, estas baterías están equipadas con fusibles térmicos. Este componente ayuda a proteger contra corrientes excesivas debido a sobrecargas frecuentes, que son una causa común de fuga térmica (ver arriba), haciéndolas así más seguras para sus operaciones.
Los iones de litio son una tecnología emergente que se utiliza en baterías desechables y recargables. En comparación con las baterías basadas en níquel, ofrece un rendimiento superior y una densidad de energía duplicada, lo que permite una amplia gama de aplicaciones en todos los sectores.
Este término describe la filtración del electrolito en la superficie exterior de la batería. Este es un fenómeno muy peligroso, ya que puede provocar fácilmente reacciones químicas que generen calor.
La presión formada dentro de una batería se conoce como presión interna. Es el resultado del gas producido durante el ciclo de carga y descarga. El material de la batería, su proceso de fabricación, su estructura y otros factores desempeñan un papel en la influencia del gas producido y, por lo tanto, de la presión interna.
El monitoreo de la presión interna de una batería es importante para garantizar su funcionamiento seguro y eficiente y para prevenir posibles peligros debido a una presión excesiva.
La profundidad de descarga (DoD) afecta directamente la duración de una batería recargable. Específicamente, cuanto mayor sea la profundidad de descarga, menor será la duración de la carga. Para una larga duración, beneficiosa para operaciones prolongadas, pocas interrupciones o uso continuo del dispositivo, se debe evitar la profundidad de descarga en la medida de lo posible.
La resistencia que una batería opone al flujo de corriente se llama resistencia interna. Dado que dentro de una batería ocurren muchos movimientos (como el flujo de iones, la variación en la concentración de electrolitos y las temperaturas variables), la resistencia interna no es fija.
La carga rápida es la capacidad de cargar una batería hasta su máxima capacidad en 2,5-6 horas. Como se verá más adelante con la 'tasa C', la velocidad de carga recomendada para una batería de iones de litio está entre 0,5C y 1C, pero el tiempo de carga completa generalmente es de alrededor de 2-3 horas, lo que destaca la rapidez con la que estas baterías se pueden recargar y poner en funcionamiento.
La descarga puede considerarse como la función principal de una batería. Describe el proceso de usar la batería para suministrar energía: en términos más técnicos, se trata de proporcionar corriente a un circuito convirtiendo la energía química en energía eléctrica.
La sobrecarga ocurre cuando no se retira una batería de su punto de carga incluso después de que esté completamente cargada. El resultado es introducir más corriente en la celda de la que puede soportar, es decir, después de que todo su material activo ya se haya convertido en reservas de energía. A largo plazo, esto daña la batería y puede provocar sobrecalentamiento y un mayor riesgo de incendio.
Con el avance de la tecnología de las baterías, es importante comprender el lenguaje utilizado para describir su rendimiento. Una de las medidas más importantes es la tasa C, que permite evaluar la velocidad a la que una batería puede cargarse o descargarse. Por ejemplo, una tasa C de 1C significa que una batería puede cargarse del 0 al 100% en una hora.
Muchos fabricantes de baterías de iones de litio recomiendan cargarlas a 0,8 C o menos para prolongar su duración. Sin embargo, la mayoría de las baterías pueden soportar una tasa de carga C más alta sin afectarlas.
Esta simple unidad de medida le ayudará a tomar decisiones más informadas sobre las baterías que usa en sus actividades. Si busca una batería de alto rendimiento, asegúrese de prestar atención a la tasa C recomendada y elija la más adecuada para sus necesidades.
La tensión de descarga (también conocida como tensión de trabajo) es la cantidad de tensión de la batería disponible en un momento determinado mientras se está descargando. La batería está instalada y la herramienta/máquina está en funcionamiento; esta es la tensión producida en ese momento.
Las baterías de iones de litio se descargan como cualquier otra batería. En términos de tensión de descarga, la tensión disminuye gradualmente a medida que se descarga. La velocidad de esta disminución depende de varios factores, como el dispositivo alimentado y la propia batería.
La tensión de corte representa el nivel más bajo al que la batería ya no es adecuada para su uso. Conocer la tensión de corte de sus baterías le ayudará a mantenerlas mejor y a gestionar sus operaciones de manera más efectiva.
No todas las baterías son iguales. Dado que diferentes tipos de baterías y diferentes condiciones de descarga requieren niveles diferentes de capacidad y duración, la tensión de corte específica indicada para sus baterías probablemente será diferente para cada una.