Hoy Greenpeace te cuenta cómo funcionan las baterías de litio y las ventajas principales de su uso,qué características poseen y cómo se cargan.
La demanda de litio no deja de crecer en todo el mundo y cada vez son más las personas que desean interiorizarse acerca de este recurso al que hoy también se lo ha bautizado, como en nuevo “oro blanco”.Aunque se trata de un tipo de metal que se conoce y emplea hace muchísimos años para fabricar diferentes elementos como cerámicas, caucho y vidrios , se ha vuelto increíblemente codiciado y cotizado debido a su uso altamente eficaz para crear baterías de litio para automóviles.
Las baterías de litio que hoy se fabrican para almacenar la energía de los vehículos más sostenibles y amigables con el medio ambiente, poseen un esquema base que se replica en cada una de ellas. Tienen un ánodo o electrodo negativo – donde alguna sustancia se desprende de los electrones ( o reacciones de oxidación) ; un cátodo o electrodo positivo donde alguna sustancia acepta los electrones (o reacciones de reducción) y los electrolitos. Es decir, que este esquema demuestra que el litio es un mineral que tiene la capacidad intrínseca de desprenderse de su electrón más externo.
Por ello,los expertos han comprobado que este sistema es altamente efectivo , eficaz y seguro para ser empleado en el diseño y fabricación de baterías para vehículos eléctricos e híbridos. Explicado de modo simple, lo que sucede cuando se utiliza una batería de litio es lo siguiente: al momento de estar cargada a tope, todo el mineral -el litio- se concentra en el ánodo de coque, mientras que durante el tiempo de la descarga los iones fluyen libres a través del electrolito desde el ánodo de coque con dirección al cátodo de óxido de cobalto-litio. El voltaje que se alcance en el proceso dependerá de la diferencia de potencia entre el cátodo y el ánodo ( donde a mayor diferencia se obtiene mayor voltaje). Luego, cuando todos los iones de litio hayan llegado al cátodo, la batería pasará a estar completamente descargada. Por esta razón, se convierte en una opción ideal para dispositivos electrónicos gracias a su capacidad para almacenar más energía en un espacio menor que las demás.
Lo que sucede cuando se utiliza una batería de litio
Las baterías que usan compuestos de litio como uno de los electrodos son desarrollos de larga data. El primer prototipo de batería de litio para automóviles fue diseñado por Akira Yoshino en 1985 gracias a una serie de investigaciones previas de John Goodenough, el físico estadounidense ganador de un Premio Nobel. Sin embargo, la primera batería comercial llegaría bastante tiempo después, en el año 1991 de la mano de Sony.
El sistema de carga de este tipo de baterías es altamente eficiente. Y, por otro lado, la carga es un procedimiento simple, dado que se realiza conectando la batería de litio a una fuente de energía externa como es la red eléctrica convencional. Una vez conectada la batería , los electrones de la red eléctrica pueden entrar en el ánodo mediante el circuito exterior, lo que hace posible que los iones de litio emprendan la salida del cátodo y regresen hasta el ánodo a través del electrolito.
Este último – el electrolito- actúa como un separador entre el cátodo y el ánodo. Y, su principal función es lograr mantener el equilibrio entre las cargas de ambos-ánodo y cátodo- debido a que si los electrones fluyen del ánodo al cátodo, se produce una diferencia de potencial que detiene el flujo libre de más electrones. También, el electrolito hace posible que el flujo de iones (no el de los electrones) puedan equilibrar la carga entre ambos lados.
Rendimiento y seguridad de la baterías de litio
En ese sentido, las baterías de litio también incorporan otros elementos que otorgan un mejor rendimiento y seguridad al dispositivo, como son los monitores del estado de la carga, sensores para la temperatura y un circuito regulador de tensión, entre otras funciones. Estos agregados permiten controlar de modo eficiente la carga y el flujo de la corriente, además de permitir un registro de las capacidad alcanzadas en la carga completa.
Entre sus principales ventajas, las baterías de litio hacen posible obtener una carga completa en un tiempo reducido y, sumado a ello,tienen un mayor tiempo de duración. Asimismo, poseen una densidad de energía superior, no poseen efecto memoria y casi no pierden carga cuando no se utilizan.