Qué son y cómo funcionan las baterías de ion litio recargables

¿Son recomendables las baterías de ion litio recargables?

Algo que poca gente sabe, es la diferencia que existe entre las baterías y las pilas que se usan todos los días.

Se podría pensar, que las pilas son las que van en el mando a distancia y las baterías las que van en el móvil, por ejemplo. Pero, ¿sabes en qué se diferencia las baterías y las pilas?

En la actualidad, llamar pila o batería a un acumulador de energía, se ha normalizado al punto de que pareciera no haber distinción. Sin embargo, ambas tienen una forma diferente de almacenar la energía.

Para no hacerte el cuento largo, la diferencia más importante entre una pila y una batería, es que la batería siempre puede recargarse, mientras que las pilas pueden o no ser recargables.

¿Por qué esto es importante?

Pues las pilas, hasta hace algunas décadas, estaban diseñadas con un tiempo limitado de uso, sin posibilidad de recarga. Esto no sólo resultaba inconveniente para quien las usara, sino que contaminaba de más.

Con la fabricación y comercialización de las baterías recargables, fue posible tener un acumulador de energía que pudiera usarse más veces que las pilas comunes.

Así, se obtuvo una fuente de energía reutilizable, que trajo beneficios ambientales  y también significó un ahorro para los usuarios.

Las baterías más comunes, son las fabricadas en níquel-cadmio, plomo-ácido, polímero de iones de litio y las de iones de litio.

Estas últimas se conocen también como baterías de Litio Ion o Li-ion y puede que las reconozcas como las baterías que usa el móvil, una cámara deportiva o los relojes deportivos. Aquí quiero hablarte más acerca de ellas y de cómo funcionan.

¿Qué son las baterías de litio?

Las baterías de ion litio recargables, son acumuladores de energía que permiten transformar los iones de litio en energía eléctrica.

Están compuestas de celdas que permiten esta transformación, donde se combinan los iones de litio de manera química, formando un elemento estable (que sería energía eléctrica) a través de un proceso exo-térmico.

En palabras más simples, una batería de litio es una fuente de energía que puede transportarse y utilizarse en un dispositivo eléctrico, sin necesidad de cables.

Varían en tamaño y rendimiento, de acuerdo al tipo de uso que se les da. Hay unas que poseen un alto nivel de voltaje, que son ideales para vehículos eléctricos, mientras las de alto nivel energético, resultan útiles para usarlas en el móvil, por ejemplo.

¿Cómo funcionan las baterías Li-ion?

Las baterías de Litio Ion (al igual que todas las baterías recargables), funcionan con un sistema eléctrico reversible que les permite almacenar la carga, usarla y volverla a almacenar.

Mientras la batería genera energía eléctrica, agota sus componentes en la reacción química. Pero, esta reacción puede revertirse para reponer los componentes, a través de la corriente eléctrica.

Es decir, la batería está diseñada para enviar energía eléctrica y para acumular la energía directo de la corriente, manteniendo siempre la misma capacidad de carga.

Eso sí, mientras se realice la carga de forma correcta, para evitar el llamado efecto memoria de las baterías. Sin embargo, las baterías de ion litio recargables son las menos propensas a sufrir este efecto.

¿Cómo se produce la reacción química en las baterías de ion litio recargables?

La reacción química que ocurre dentro de las baterías de litio, es causada por sus componentes. Estos son:

• Electrodo negativo (ánodo): es una lámina elaborada con óxido de litio de cobalto (aunque hay algunas variaciones en litio fosfato, litio hierro y litio manganeso).
• Electrodo positivo (cátodo): Está fabricado en carbón poroso.
• Electrolito: Es un solvente de las sales de litio, responsable del intercambio de iones entre los electrodos.
• Separador plástico perforado: Con esto se separa al cátodo del ánodo para evitar un cortocircuito entre ellos.

Además de estos componentes, se integran reguladores y sensores que permiten mantener los componentes estables, asegurando la carga y descarga segura (para evitar posibles sobrecargas de energía).

Para que la reacción química se logre, los iones contenidos en el litio, se movilizan desde el cátodo al ánodo, gracias a la función que cumple el electrolito.

A medida que la energía se va generando, se produce un retorno de los iones hacia el cátodo, donde se mantienen hasta recibir una nueva carga.

Se podría decir, que los iones se combinan (tanto positivos como negativos) para transmitir la energía acumulada. Cuando esa energía se agota, los iones se mantienen estables, para recibir la energía directa de la corriente.

Las baterías de ion litio recargables son bastante utilizadas para teléfonos inalámbricos, móviles, tablets e, incluso, en patinetes eléctricos, debido a su facilidad para cargarse (pues sólo requieren de una alimentación directa de la corriente) y su rendimiento.