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Entendiendo la Carga de Baterías de Iones de Litio | ES - DonosHome - OBD2 scanner,Battery tester,tuning,Car Ambient Lighting

Entendiendo la Carga de Baterías de Iones de Litio | ES

Cargar y descargar baterías es una reacción química, pero las de iones de litio (Li-ion) son consideradas a menudo como una excepción. Los expertos en baterías a menudo describen el flujo de energía en las baterías de Li-ion como la movilidad de iones entre el ánodo y el cátodo. Si bien hay verdad en esta afirmación, si fuera completamente precisa, las baterías de Li-ion durarían indefinidamente. La degradación de la capacidad en las baterías de Li-ion se atribuye a los iones quedando atrapados, pero al igual que en todos los sistemas de baterías, factores como la corrosión interna y las reacciones parasitarias en el electrolito y los electrodos también contribuyen a este fenómeno.

El proceso de carga para las baterías de Li-ion se asemeja en cierta medida al de los sistemas de plomo-ácido. Sin embargo, existen diferencias notables, como una mayor tensión por celda, tolerancias de tensión más ajustadas y la ausencia de carga de goteo o flotación a plena capacidad. A diferencia de las baterías de plomo-ácido, las celdas de Li-ion requieren ajustes precisos de voltaje ya que no pueden tolerar la sobre carga. A pesar de las afirmaciones de cargadores milagrosos que prometen extender la vida útil de la batería y aumentar la capacidad a través de pulsos y otros métodos, tales soluciones no existen para las baterías de Li-ion. Las baterías de Li-ion funcionan con un principio "limpio", solo aceptando lo que pueden absorber eficazmente.

Carga de Baterías de Iones de Litio con Cobalto

Típicamente, las baterías de Li-ion con materiales de cátodo con cobalto se cargan a 4.20V/celda con una tolerancia de +/-50mV/celda. Algunas variaciones basadas en níquel pueden cargar hasta 4.10V/celda, mientras que las baterías de Li-ion de alta capacidad podrían alcanzar 4.30V/celda o más. Aunque aumentar el voltaje mejora la capacidad, exceder las especificaciones puede estresar la batería y comprometer la seguridad. Los circuitos de protección integrados evitan que la batería exceda el voltaje designado.

Carga de Baterías de Iones de Litio sin Cobalto

Las baterías de Li-ion sin cobalto, como las de fosfato de litio (LiFePO4) y las de titanato de litio (LTO), tienen diferentes voltajes de celda nominales y parámetros de carga. Las baterías LiFePO4 típicamente tienen un voltaje de celda nominal de 3.20V y se cargan a 3.65V, mientras que las baterías LTO tienen un voltaje de celda nominal de 2.40V y se cargan a 2.85V. Los cargadores para estas baterías deben ser compatibles con sus requisitos de voltaje específicos para evitar la subcarga o la sobrecarga.

Riesgos de la Sobre-carga de Baterías de Iones de Litio

Si bien las baterías de Li-ion funcionan de manera segura dentro de rangos de voltaje designados, cargarlas más allá de los límites especificados puede llevar a la inestabilidad. La sobre-carga de una batería de Li-ion diseñada para 4.20V/celda, por ejemplo, puede resultar en la formación de litio metálico en el ánodo, comprometiendo la estabilidad de la batería y potencialmente causando la liberación de dióxido de carbono. Los mecanismos de seguridad, como el dispositivo de interrupción de corriente (CID) y la membrana de seguridad, ayudan a mitigar los riesgos, pero una sobre-carga prolongada aún puede llevar a una falla catastrófica.

En Resumen,

Cargar baterías de Li-ion es generalmente más simple en comparación con los sistemas basados en níquel. Las baterías de Li-ion tienen circuitos de carga simples, lo que facilita la gestión de las limitaciones de voltaje y corriente. No requieren procedimientos de ecualización complejos como las baterías de plomo-ácido, lo que simplifica el proceso de carga. Sin embargo, es esencial seguir ciertas pautas para garantizar una carga segura y eficiente:

  • Apague los dispositivos o desconecte las cargas durante la carga para permitir una saturación de corriente ininterrumpida.
  • Cargue a temperaturas moderadas, evitando condiciones extremadamente frías.
  • Las baterías de Li-ion no necesitan cargarse completamente; una carga parcial es suficiente.
  • Tenga cuidado con los indicadores engañosos; una señal de "carga completa" no siempre indica una capacidad del 100%.
  • Interrumpa la carga o el uso de baterías si se calientan en exceso.
  • Cargue parcialmente las baterías vacías antes de almacenarlas, manteniendo idealmente un estado de carga entre el 40 y el 50%.

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