Conoce el funcionamiento químico que tienen las baterías de litio

Vicerrectoría de Investigación y Doctorados UA

3 Oct 201902:09

Summary

TLDREste guion detalla cómo funcionan las baterías de iones de litio, destacando su capacidad de recarga y sus componentes principales: el ánodo de grafito y cobre, el separador microporoso que evita descargas rápidas y explosiones, y el cátodo de aluminio con material de óxido de litio. Se explican los dos tipos de materiales de cátodo: LCO y NCM, y sus aplicaciones en dispositivos como tablets, celulares y vehículos eléctricos. Además, se describe el proceso de carga y descarga de litio a través del electrolito orgánico, y cómo la corrosión interna puede causar inflamación de la batería.

Takeaways

🔋 Las baterías de ion-litio son dispositivos diseñados para el almacenamiento de energía.
🔄 A diferencia de las pilas comunes, las baterías de ion-litio son recargables.
⚙️ El ánodo está compuesto por una lámina de cobre recubierta con grafito.
🛡️ El separador es un plástico microporoso que evita el contacto entre el ánodo y el cátodo, previniendo explosiones.
⚡ El cátodo está hecho de una lámina de aluminio impregnada con materiales como óxido de litio cobalto (LCO) y óxidos de níquel, cobalto y manganeso (NCM).
📱 El óxido de litio cobalto se usa en dispositivos como tablets y celulares.
🚗 Los óxidos NCM se utilizan principalmente en laptops, motocicletas y autos eléctricos.
💧 El electrolito es un líquido orgánico compuesto por carbonatos y una sal de litio que baña el interior de la batería.
🔄 Durante la carga, los iones de litio se mueven desde el cátodo al ánodo, atravesando el separador.
⚠️ El hinchamiento de la batería ocurre debido a la corrosión interna, que deforma la batería y afecta su funcionamiento.

Q & A

¿Qué diferencia a las baterías de ion de litio de las pilas comunes?
-Las baterías de ion de litio se diferencian de las pilas comunes por su capacidad de recarga y su composición química más avanzada.
¿De qué está compuesto el ánodo de una batería de ion de litio?
-El ánodo está compuesto por una lámina de cobre recubierta con grafito.
¿Cuál es la función del separador en una batería de ion de litio?
-El separador es un plástico microporoso que evita el contacto directo entre el ánodo y el cátodo, previniendo descargas rápidas y explosiones.
¿Qué materiales se utilizan en el cátodo de las baterías de ion de litio?
-El cátodo está compuesto por una lámina de aluminio impregnada con material de cátodo, que puede ser óxido de litio cobalto (LiCoO2) o una combinación de óxidos de níquel, cobalto, manganeso y litio (NCM).
¿Dónde se utilizan las baterías con cátodo de óxido de litio cobalto (LiCoO2)?
-Estas baterías se utilizan en dispositivos como tablets y celulares.
¿Para qué dispositivos se usan las baterías con tecnología NCM?
-Las baterías NCM se utilizan principalmente en laptops, motocicletas y autos eléctricos.
¿Qué es el electrolito y cuál es su función en la batería de ion de litio?
-El electrolito es un líquido orgánico compuesto de carbonatos con una sal de litio disuelta, que permite el movimiento de los iones de litio entre el ánodo y el cátodo durante la carga y descarga de la batería.
¿Qué ocurre cuando cargas tu celular con una batería de ion de litio?
-Durante la carga, los iones de litio se desprenden del material de cátodo, atraviesan el separador a través de los poros y se depositan en el grafito del ánodo.
¿Qué sucede durante el uso del celular en una batería de ion de litio?
-Los iones de litio realizan el viaje de vuelta desde el ánodo al cátodo, generando energía eléctrica que permite el funcionamiento del dispositivo.
¿Qué causa que una batería de ion de litio se hinche?
-La hinchazón de la batería ocurre debido a un proceso químico conocido como corrosión interna, que deforma el interior de la batería y afecta su funcionamiento.