COMPONENTES BÁSİCOS DE LA BATERÍA DE LİTİO DE TECNOLOGÍA AVANZADA

29 Şubat 2024 La energía es una de las necesidades indispensables en nuestra vida cotidiana. Hoy en día, todo el mundo apuesta por soluciones de almacenamiento de energía ininterrumpidas y eficientes. Con el desarrollo de la tecnología, las necesidades energéticas de los vehículos eléctricos de uso intensivo en la industria han hecho necesario el desarrollo de baterías con alta densidad energética.

En los vehículos eléctricos de tipo industrial, la razón más importante para preferir las baterías de litio en el mercado es que deben tener características superiores a las baterías convencionales. Si hablamos de estas características superiores, podemos mencionar ciclos de vida largos, ausencia de efecto memoria, alta densidad de energía y muy baja autodescarga, entre otras.

En el mercado, hay una amplia variedad de baterías con diversas composiciones químicas. Sin embargo, entre esta variedad, las baterías basadas en litio son las más utilizadas.

¿Cuáles son los fundamentos de la Batería de Litio?

En las baterías de litio, se utilizan células principalmente en la química LiFePO4 (fosfato de hierro y litio). La razón principal de esto es que la química de la célula LiFePO4 es más segura, más estable y tiene una vida útil más larga en comparación con otras químicas de celdas. Una batería de litio consta de varias partes fundamentales. Si observamos los componentes básicos de las baterías de litio:

Celda

Las celdas están compuestas por varios elementos, incluidos el cátodo, el ánodo, el electrolito y el separador. La química del cátodo juega un papel importante en determinar las características de la celda. Por lo tanto, las celdas se nombran según la aleación en el material del cátodo. Algunas de las químicas más conocidas son: Fosfato de Hierro y Litio (LFP), Níquel Manganeso Cobalto de Litio (NMC), Óxido de Cobalto de Litio (LCO), Titanato de Litio (LTO).

Diferentes materiales de cátodo tienen ventajas y desventajas en comparación entre sí. Se debe seleccionar el material activo más adecuado para la aplicación específica. La densidad de energía de las baterías LFP (Fosfato de Hierro y Litio) más utilizadas es más baja en comparación con otros tipos comunes de baterías de litio como (NMC) y (NCA), y también tiene un voltaje de operación más bajo. Sin embargo, debido a su alta estabilidad química, seguridad, larga vida útil y otros factores, las baterías LFP son preferidas.

Además de la química, las baterías también se denominan según sus métodos de montaje.

Celda Tipo Cilíndrica

La celda cilíndrica se produce enrollando componentes dentro de la batería, colocándolos dentro de un recipiente metálico y llenando el electrolito antes de insertar el polo. Aunque tiene ventajas como la simplicidad del diseño de electrodos y celdas, así como la ventaja de ser ampliamente utilizada, tiene desventajas como la alta precisión requerida en la etapa de producción y la eficiencia térmica baja.

Celda Tipo Prismática

La celda prismática empaca componentes de la batería, como el ánodo y el cátodo, plegándolos uno sobre otro o apilándolos. Aunque tiene ventajas como una alta eficiencia de empaque y la presencia de superficies grandes para la transferencia de calor, tiene la desventaja de requerir una alta precisión en los pasos de ensamblaje de celdas.

Celda Tipo Bolsa

La celda de bolsa empaqueta componentes como el ánodo y el cátodo de manera similar a la celda prismática, plegándolos uno sobre otro o apilándolos. Aunque tiene ventajas como bajos costos de empaque, alta eficiencia de empaque, alta eficiencia de transferencia de calor, buena resistencia a la aislación y alta capacidad de energía, tiene la desventaja de requerir una alta precisión en los pasos de laminado de placas.

Sistema de Gestión de Batería (BMS)

En baterías de tecnología avanzada, se busca desarrollar estructuras que mejoren el rendimiento operativo y la confiabilidad del sistema, reduzcan las fallas relacionadas con la batería y obtengan la máxima eficiencia de la batería por razones económicas y de seguridad. El Sistema de Gestión de Batería (BMS) supervisa valores como corriente, voltaje, temperatura, estado de carga, permitiendo intervenciones en el sistema cuando los valores óptimos se superan para proteger el sistema.

Yiğit Akü, a través de su planta de producción de baterías