Baterías de litio: tipos, ventajas e inconvenientes

Con la irrupción del coche eléctrico en el mercado hemos pasado de hablar de cilindrada a capacidades de batería. Esta fuente de energía se encarga de alimentar los motores de un vehículo eléctrico, pero también están presentes en tu teléfono móvil o en los ordenadores portátiles, entre otros. Hoy descubrimos todo acerca de los tipos, ventajas e inconvenientes de las baterías de litio.

Como te decía, estas baterías se encargan de almacenar y suministrar electricidad a los coches, entre otros dispositivos. Son una de las piezas esenciales de un vehículo eléctrico y los fabricantes trabajan para desarrollar nuevos avances y tecnologías que mejoren estos sistemas. Pero, por ahora, las baterías de litio son las más comunes y esto es todo lo que tienes que saber acerca de ellas.

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¿Qué es una batería de litio?

Empecemos por definir qué es una batería de litio. Se trata de una tecnología moderna que sirve para almacenar energía química. Hay muchos tipos de batería, pero las de litio son aquellas por cuyo electrolito viajan iones de litio, el metal más ligero de todos. 

Los iones de litio resultan de reacciones químicas de tipo redox (reducción-oxidación), en las que se liberan electrones, tal y como explica Tecnitool. Los electrones liberados pasan del electrodo negativo (cátodo) al positivo (ánodo). 

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Una batería de litio no almacena electricidad. Esta energía se genera a consecuencia de las reacciones químicas entre los electrodos. Cuando todos los compuestos han reaccionado, la batería está agotada. Al enchufarlos a la red eléctrica, los reactivos vuelven a su estado inicial y se preparan para volver reaccionar y generar electricidad.

Tipos de batería de litio

Los tipos de batería de litio se definen por el material con el que están construidos. Es decir, además de litio, las baterías necesitan otros materiales y, de ellos, dependen aspectos como la densidad energética, las corrientes máximas de carga y descarga o el voltaje.

Estos son los tipos de batería de litio más comunes:

• Litio-cobalto: este tipo de baterías son las más frecuentes en teléfonos móviles y otros dispositivos portátiles de pequeño tamaño. Están hechas de carbonato de litio y cobalto, tienen un cátodo de óxido de cobalto y utilizan el grafito de carbono como material anódico. Destacan por su elevada energía específica.
• Polímero de litio: las baterías de polímero de litio almacenan mucha energía, son ligeras y están formadas por varias células recargables en paralelo. Suelen estar disponibles en serie de packs que aumentan el voltaje total disponible.
• Litio-ferrofosfato: estas baterías de litio y fosfato de hierro tiene una baja resistencia, mayor seguridad y estabilidad térmica, y ofrecen una gran durabilidad y un largo ciclo de vida. Sin embargo, tienen un voltaje inferior al de otras baterías, por lo que ofrecen menos energía. Son las más frecuentes en motos eléctricas, aunque algunos coches también las emplean.
• Óxido de litio-manganeso: estas baterías destacan por su estabilidad a altas temperaturas y por ser más seguras. Por ese motivo, se emplean en equipos médicos, herramientas eléctricas o bicicletas.
• Metatitanato de litio: las baterías de titanato de litio permiten recargas rápidas de tiempo, incluyen nanotecnología, un voltaje más bajo y una densidad de energía menor. Son frecuentes en bicicletas y coches eléctricos, y tienen aplicaciones en el ámbito militar y aeroespacial.
• Óxido de aluminio de Litio-níquel-cobalto: este tipo de baterías son comunes cada vez en sistemas de propulsión eléctricos y en almacenamiento de la red. Destacan por ofrecer una buena vida útil, aunque no son tan seguras como otras baterías de litio y tienen un precio aún elevado.
• Óxido de cobalto de manganeso y litio: por último, las baterías de óxido de cobalto de manganeso y litio tienen un cátodo hecho de níquel, manganeso y cobalto. Suelen tener una alta densidad de energía o potencia específica, aunque no combinadas, también son algo más caras y las encontramos en herramientas eléctricas y en sistemas de propulsión de vehículos.

Ventajas e inconvenientes de las baterías de litio

Como cualquier otro elemento, las baterías de litio ofrecen una serie de ventajas sobre otros tipos de batería. Estas son las más comunes:

• Elevada densidad de energía.
• Peso reducido.
• Alto voltaje por célula.
• Descarga lineal.
• Muy baja tasa de auto descarga.

Pero también tienen una serie de desventajas o inconvenientes a tener en cuenta:

• Duración media de la batería de litio es de unos 500-1000 ciclos de carga.
• Vida útil de 2-3 años almacenadas con un 40% de su carga máxima.
• Soportan un número limitado de cargas de entre 300 y 500.
• Su fabricación es más costosa.
• Su rendimiento a bajas temperaturas es peor, reduciendo su duración hasta en un 25%.

Fuente: Tecnitool, FHsolar&led Iberica, Bateriasdelitio.net