Elección de una Química de Batería para Tu Proyecto

Si estás desarrollando un producto que necesita una fuente de alimentación portátil, podrías inmediatamente optar por una popular batería de polímero de litio o una simple batería AA. Sin embargo, ¿es realmente esa la mejor opción para tu dispositivo? Veamos la amplia gama de opciones disponibles, así como otras consideraciones a tener en cuenta al elegir baterías.

Puntos Críticos a Considerar

Un aspecto a menudo ignorado por los ingenieros al elegir baterías es cómo se entregará el producto al usuario final. Con las regulaciones de envío para baterías basadas en litio, puede ser difícil hacer llegar un producto con baterías de polímero de litio a tu usuario final por correo. Pero el envío de baterías no es solo regulaciones, una batería de ácido plomo, por ejemplo, es muy pesada y podría incurrir en costos significativos de entrega debido al peso. Estas desventajas pueden superar cualquier beneficio que obtengas de cualquiera de esos tipos de baterías.

Otra consideración que a menudo se pasa por alto son las condiciones ambientales presentes donde se usa el dispositivo. Si el producto va a ser utilizado al aire libre, o en un ambiente industrial, podrías encontrarlo expuesto a temperaturas mucho más bajas, o más altas, de lo que algunas químicas pueden manejar. Cuando estás probando el producto en tu laboratorio a temperatura ambiente, todo parece bien, luego el producto termina en Canadá expuesto a -40°C, o en Australia experimentando +45°C de ambiente y de repente, las baterías no funcionan como se esperaba. Las baterías se basan en reacciones químicas, que se ralentizan a -40°C, si el electrolito no se congela completamente y detiene el funcionamiento de la batería. En el ejemplo de Australia, una caja negra al sol puede alcanzar fácilmente más de 70°C. Tales altas temperaturas pueden causar que algunas químicas fallen de maneras peligrosas.

Si tu producto va a ser portátil, el volumen y peso de la batería pueden jugar un papel significativo en la elección. Los audífonos son un gran ejemplo de esto, ya que no esperarías ver una batería de ácido plomo en un audífono, al menos no en uno destinado para uso humano.

El voltaje de la batería también podría jugar un papel significativo en tu elección. Si requieres múltiples celdas para alcanzar un voltaje que sea práctico para tu proyecto, el paquete podría volverse demasiado voluminoso o impráctico. Estrechamente relacionado con el voltaje está, por supuesto, la corriente. Algunas baterías son capaces de corrientes muy altas, y otras pueden luchar para producir mucho en absoluto. Si tienes demandas de alta corriente para motores, LEDs brillantes o potencia de procesamiento, podrías descartar muchas químicas inmediatamente.

Como ejemplo de estas consideraciones, hace algún tiempo tuve un accidente con un piloto automático experimental que estrelló una pequeña aeronave no tripulada para fotografía de cultivos. El accidente ocurrió en medio de un campo que no había recibido lluvia durante 6 meses, en un día ventoso de 42°C (107.6°F). La gran batería de polímero de ion de litio de 4 celdas se aplastó, y una celda comenzó a fallar. Esto se propagó a través de las otras celdas hasta que los gases de ventilación se incendiaron y prendieron fuego a la hierba circundante. Tuvimos suerte de tener un camión de bomberos a mano para esta eventualidad, o podría haber sido un desastre mayor. Desde entonces, solo volamos con celdas LiFePO4, ya que no exhiben este modo de falla en cascada y son mucho más estables. Necesitaba la densidad energética de una celda secundaria de litio, pero no la capacidad de costar millones en responsabilidades por daños de incendio.

El incendio puede no parecer mucho, pero si esto hubiera ocurrido en el extremo más lejano de su área de vuelo, cerca de los árboles en la distancia, esto habría sido un desastre enorme para cuando pudiéramos conducir hasta allí. He estrellado docenas de aviones probando nuevo hardware/firmware, esta fue la primera vez que uno terminó incendiándose. Esto demuestra que, a pesar de muchas pruebas, los casos límite del comportamiento de las baterías pueden sorprenderte si la situación es la adecuada.

Celdas Primarias vs Secundarias

Cuando buscas una batería, necesitas considerar si una batería recargable es la elección correcta o no. Tener circuitos de carga en tu dispositivo puede ser muy conveniente, pero también puede venir con significativos requisitos regulatorios y aprobaciones de seguridad. Las baterías basadas en litio son sensibles a cómo se cargan, y pueden causar un desastre ardiente si no se tratan bien. Otras químicas están contentas con ser sobrecargadas sin transformarse en un motor de cohete.

Si tienes un dispositivo que estará almacenado por un largo tiempo, y necesita una fiabilidad increíble cuando se usa, entonces probablemente una batería recargable no va a ser la solución que estás buscando. Ejemplos que podrías haber encontrado incluyen Balizas Personales de Localización y Desfibriladores Externos Automáticos.

Entonces, ¿qué es una celda primaria o una secundaria? Simplemente, una celda primaria es de un solo uso. Los químicos en la batería crean una carga, pero esa reacción no puede ser revertida cargando la celda. Una celda secundaria permite su reutilización mediante la recarga.

Las celdas primarias típicamente tienen densidades energéticas relativamente altas y vida de almacenamiento comparadas con sus contrapartes de celdas secundarias. Las celdas secundarias pueden ser más convenientes, ya que no necesitan ser reemplazadas después de ser drenadas, sin embargo, no pueden ser almacenadas en un estado cargado por un largo período de tiempo y pueden no tener una capacidad comparable para el mismo tamaño de celda que una celda primaria.

Comparación Rápida

Aquí hay una rápida comparación de lo que considero los factores importantes para cada química.

Celdas Primarias

Para la corriente de descarga, C es la capacidad. Así que una descarga de 0.1C de una batería de 2500mAh sería 250mAh.

Celdas Secundarias

El Níquel Cadmio está prohibido para nuevas aplicaciones dentro de Europa.

Alcalinas

Aproximadamente el 80% de las baterías fabricadas son células alcalinas, por lo que es probable que sean la química de batería con la que más te has encontrado. Son células primarias, lo que significa que no son recargables. Las encontrarás en muchas formas comunes, como tamaños de letra (AAA, AA, C, D), células de botón o paquetes de células (batería de 9v). Estas formas comunes no son exclusivas de las baterías alcalinas, pero son la forma más estandarizada en la que encontrarás una batería alcalina.

El voltaje nominal de una batería alcalina es de 1.5v. Sin embargo, una batería nueva variará de 1.5v a 1.65v dependiendo de su calidad. Una célula completamente descargada tendrá un voltaje de reposo de alrededor de 0.8v a 1.0v.

Este rango de voltaje es bastante conveniente para la mayoría de los electrónicos, ya que tres células con un regulador de muy baja caída pueden alimentar un dispositivo de 3.3v. Al final de la capacidad de la célula, el voltaje caerá más, pero la mayoría de los ICs manejarán el voltaje más bajo de manera elegante. Sin embargo, debido al hecho de que se utilizan los mismos tamaños de célula con células secundarias que tienen un voltaje nominal de 1.2v, generalmente un paquete de cuatro células es el mínimo que querrías usar para alimentar un dispositivo de 3.3v.

La corriente de descarga de una célula alcalina es relativamente baja, y la capacidad utilizable está directamente relacionada con la corriente de descarga. Con una descarga de 25mA de una célula de tamaño AA, puedes esperar alrededor de 2700mAh. Sin embargo, con una carga de 500mA, verás justo alrededor de la mitad de esa capacidad utilizable.

Las baterías alcalinas no tienen restricciones para el transporte por aire, y están disponibles en prácticamente cada tienda de comestibles, tienda de conveniencia y ferretería en el mundo, lo que hace que reemplazar las baterías agotadas sea muy simple. El costo de las alcalinas de marca puede ser bastante alto, pero las marcas de bajo costo y las marcas de tienda pueden ser excepcionalmente baratas con muy poca capacidad perdida, e incluso pueden tener una mayor capacidad que la opción de marca.

Uno de los principales inconvenientes de las baterías alcalinas es que son propensas a filtraciones. Algunas células de marca se anuncian como 100% a prueba de fugas con garantía, y dependiendo de tu aplicación, puede valer la pena pagar el precio premium de la marca. Las fugas son causadas a medida que la batería se descarga y genera gas hidrógeno. Este gas puede hacer que falle el aislamiento entre el estuche y la tapa, o que otros dispositivos de seguridad como los respiraderos se abran. Una vez que el sello ha fallado, el ácido se filtrará como un crecimiento cristalino que corroerá la mayoría de los metales con los que entre en contacto.

Las baterías alcalinas se reciclan fácilmente, con muchas tiendas de comestibles y de suministros de oficina alrededor del mundo (especialmente en Europa) ofreciendo contenedores de reciclaje para ellas.

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Litio (Células Primarias)

Existen dos químicas principales de celdas primarias de litio para consumidores, dióxido de manganeso de litio (Li-MnO2) y disulfuro de hierro de litio (Li-FeS2). Las celdas de dióxido de manganeso de litio tienen un voltaje nominal de 3-3.3v y se encuentran típicamente en empaques de celda tipo botón. El disulfuro de hierro de litio se encuentra más comúnmente en celdas de reemplazo alcalino de alta descarga/capacidad en baterías de tamaño AAA/AA.

Si trabajas en aplicaciones aeroespaciales o militares, el monofluoruro de carbono de litio es una opción viable para baja autodescarga a temperaturas elevadas, y está calificado para aplicaciones en el espacio. La alta densidad de energía lo hace ideal para tales aplicaciones, sin embargo, su costo es prohibitivo para productos de consumo.

Las baterías de litio de todas las químicas están restringidas para el transporte aéreo. Algunas aerolíneas, mensajeros y servicios postales ya no las transportarán en absoluto, o pueden restringir el transporte a baterías instaladas en equipos de consumo. Desafortunadamente, esto no se debe a un exceso de precaución; varios aviones de carga se han perdido debido a incendios tanto de celdas primarias como secundarias de litio cuando las celdas han estado mal empaquetadas o han sido defectuosas. Ha habido múltiples incidentes de incendios involucrando baterías de litio, los cuales puedes encontrar si buscas en los registros de NTSB y CTSB.

Dióxido de Manganeso de Litio

Esta química de celda de litio es la más común en el mercado. Es probable que las encuentres alimentando relojes o baterías de reloj en tiempo real debido a su baja autodescarga y alta densidad de energía. A temperaturas elevadas, la tasa de autodescarga aumenta rápidamente, lo que la hace más adecuada para aplicaciones a temperatura ambiente.

El voltaje nominal de la celda es de 3.0v, pero una celda nueva ofrecerá un voltaje de circuito abierto de alrededor de 3.3v. Una vez completamente descargada, la celda tendrá un voltaje de circuito abierto de aproximadamente 2.0v. En una celda de 2500mAh, las tasas de descarga entre 5mA y 100mA tienen un efecto despreciable en la capacidad utilizable. Sin embargo, bajo una carga de 200mA, la celda solo tendrá 1700mAh de carga utilizable, y bajo una carga de 300mA, esto disminuye a alrededor de 1300mAh. Las celdas de dióxido de manganeso de litio manejan bien pulsos cortos de alta corriente, pero no carga continua. Su corriente utilizable también varía significativamente con la temperatura. Por ejemplo, a 60°C, una carga de 40mA en la celda de 2500mAh mencionada anteriormente permitirá consumir los 2500mAh completos, pero a 0°C, esta cifra cae a aproximadamente 2200mAh. Además, cae rápidamente entre -10°C y -20°C, de 1800mAh a poco más de 1000mAh.

Los tamaños de celdas tipo moneda más comunes están disponibles fácilmente en todo el mundo en tiendas de conveniencia y supermercados. Desafortunadamente, estas también pueden estar justo al lado de reemplazos alcalinos en el mismo empaque, que son más baratos. Un usuario final puede usar sin saberlo una celda alcalina como reemplazo, lo que puede causar que tu dispositivo no funcione según las especificaciones si requieres pulsos de alta descarga o la capacidad mucho mayor de la celda de litio.

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Disulfuro de Hierro de Litio

Si buscas una batería para temperaturas muy bajas, pocas pueden competir con una batería de hierro y disulfuro de litio. Estas se encuentran comúnmente como pilas AAA o AA de Energizer Lithium/Lithium Advanced. El precio por vatio hora es muy alto para estas células, en relación con una batería alcalina. Sin embargo, si la aplicación requiere una larga vida útil, o será difícil cambiar las baterías descargadas, podrían ser la única opción viable. He usado estas en una aplicación que requería rendimiento a -50°C, y fueron la única batería que funcionó.

Estas células tienen un voltaje nominal de 1.5v con un voltaje de circuito abierto completamente cargado de alrededor de 1.7v. Cuando están completamente descargadas, la célula caerá a alrededor de 0.8v en circuito abierto. Además de las capacidades de baja temperatura de estas baterías, manejan tasas de descarga continua relativamente altas excepcionalmente bien. Una célula Energizer Ultimate Lithium en un formato AA tiene casi el doble de capacidad que una célula alcalina, y lo más notable, esta capacidad apenas disminuye cuando está bajo una carga de 1amp. Bajo una carga de 1amp, la célula retendrá casi toda su capacidad de 3500mAh, donde una batería alcalina tendría menos de 1/3 de su capacidad nominal a baja corriente utilizable.

Encontrarás estas células en la mayoría de las tiendas grandes alrededor del mundo. Las tiendas de conveniencia más pequeñas no siempre las tendrán debido a su costo relativamente alto.

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Óxido de Zinc

A veces llamada batería de aire-zinc, encontrarás estas baterías en un rango limitado de tamaños. Principalmente, estas baterías se utilizan en audífonos y tienen una capacidad tremenda, pero una vez activadas tienen una vida muy corta. Las baterías de aire-zinc tienen una pegatina sobre un lado de la célula para evitar la entrada de aire. El oxígeno en el aire forma el cátodo, así que una vez que se retira la pegatina la batería puede funcionar. El ánodo de la batería está saturado con un electrolito que atraerá la humedad atmosférica y disminuirá en efectividad, así como reaccionará con el dióxido de carbono que reduce su conductividad. Estas propiedades dan a las células una vida útil de unos 7 a 12 días una vez expuestas, independientemente del uso. Si tienes una aplicación que permite cambios frecuentes de batería con un factor de forma muy pequeño, esta batería podría ser para ti.

Las baterías de óxido de zinc tienen un voltaje nominal de 1.4v, y tendrán un voltaje de circuito abierto de alrededor de 1.05v cuando estén completamente descargadas. Aunque la química tiene la densidad de energía más alta del mercado, la tasa de descarga es bastante limitada. Energizer considera un pulso de 24mA cada 2 horas, con una descarga continua de 8mA en la célula, como alta descarga, y con un consumo de 5mA como estándar en una célula de 600mAh. La capacidad de descarga también depende mucho de la temperatura, con la reacción química no siendo práctica por debajo de aproximadamente -10⁰C.

Puedes comprar baterías para audífonos en la mayoría de las tiendas que venden cualquier tipo de batería, y en farmacias alrededor del mundo. La disponibilidad de estas baterías podría hacerlas muy atractivas a pesar de la corta vida útil.

Óxido de Plata

Solo encontrará baterías de óxido de plata en forma de pila de botón y son relativamente caras. Las baterías alcalinas de las mismas dimensiones y voltaje están fácilmente disponibles, sin embargo, tienen una capacidad significativamente menor. Si necesita una solución compacta, de baja corriente que proporcione años de vida útil y alta capacidad, podría considerar una batería de óxido de plata.

El voltaje nominal es ligeramente superior al de una célula alcalina, con 1.55v, y la célula puede descargarse hasta 1.2v. La capacidad disminuye de manera lineal desde la temperatura ambiente hasta -20⁰C, donde la célula tiene alrededor del 50% de su capacidad utilizable a temperatura ambiente. Una batería de óxido de plata tiene un rendimiento de descarga extremadamente bajo, con la mayoría de las hojas de datos proporcionando curvas de descarga para apenas 0.2mA, sin demostración de capacidad de carga pulsada.

Las baterías de óxido de plata son más difíciles de encontrar que las baterías alcalinas del mismo tamaño. Cuando busqué en tiendas locales en el Reino Unido, solo pude encontrar baterías alcalinas y de botón de litio. Están fácilmente disponibles en línea, pero probablemente no sean algo que pueda recoger como una célula de reemplazo mientras hace sus compras de supermercado.

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Ácido Plomo

Las baterías de ácido plomo son muy baratas por vatio-hora, pero son bastante voluminosas y muy pesadas. Comúnmente las encontrará en automóviles y sistemas de alarma. Si necesita ejecutar un sistema en una ubicación remota fija potencialmente con carga solar durante el día, una batería de ácido plomo podría ser justo lo que está buscando. Las baterías no son particularmente exigentes con la carga y son bastante seguras, y una batería de ocio de 100 amperios-hora ejecutará la mayoría de los sistemas durante un período extendido de manera muy confiable y a un costo mínimo.

Una batería de ácido plomo tiene un voltaje nominal de 2.1v por célula, pero raramente se ofrecen en una sola célula. Típicamente, están disponibles en configuraciones de 3, 6 o 12 células, con baterías de alarma de 3 o 6 células, baterías automotrices y de ocio de 6 células, y baterías de camiones de 12. Las tasas de descarga por cortos períodos de tiempo son bastante impresionantes; una batería típica de camión ligero descargará más de 7C cuando está fría.

La eliminación de la batería puede ser difícil debido a la construcción de plomo y ácido sulfúrico, y puede ser altamente peligrosa si está dañada. Típicamente, al comprar una batería nueva, podrá entregar la antigua para su reciclaje.

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Níquel Cadmio

Las baterías de níquel cadmio son una tecnología antigua que ha sido casi completamente reemplazada por NiMH (discutido a continuación), y la química está prohibida para todas las nuevas aplicaciones en Europa. Las células son muy económicas y pueden manejar tasas de descarga muy altas, lo cual es atractivo, sin embargo, el peligro ambiental niega las pequeñas ventajas de coste de esta química.

Debido a las restricciones de uso en Europa, esta química puede considerarse obsoleta y no apta para su uso en ningún diseño nuevo.

Níquel Metal Hidruro

A diferencia del níquel cadmio, las celdas de níquel metal hidruro están disponibles en todo el mundo en gran abundancia. Si estás trabajando en un dispositivo de consumo, las baterías NiMH son una opción muy fuerte para una celda secundaria. No tienen la misma densidad de energía que las celdas secundarias basadas en litio, pero tampoco tienen restricciones en el transporte, no se incendiarán si no las cargas correctamente y son extremadamente baratas. Las celdas de níquel metal hidruro no son adecuadas para aplicaciones de alta descarga y tienen características de alta autodescarga. Sin embargo, hay químicas más nuevas con baja autodescarga, aunque la densidad de energía es aún menor en estas celdas.

El voltaje nominal de una batería NiMH es menor que el de una batería alcalina del mismo tamaño, con 1.2v en lugar de los 1.5v que tiene la alcalina. Esto puede causar problemas en un circuito diseñado para el voltaje más alto de la alcalina. Cuando está completamente descargada, la celda tendrá un voltaje de circuito abierto de alrededor de 0.9v. Aunque la química no es adecuada para corriente de alta descarga continua, aún es capaz de manejar una descarga de 2C.

La autodescarga puede ser un problema mayor con las celdas NiMH. Las químicas más nuevas anunciadas como de baja autodescarga (LSD) pueden perder tan poco como el 1% de capacidad por mes, lo que es similar a una celda primaria. Esto viene con una penalización de alrededor del 8-10% menos de capacidad en la celda. Por otro lado, las químicas que no son de baja autodescarga pueden perder el 20% de su carga el primer día después de la carga, y hasta un 4% por día después de eso. Para aplicaciones que tienen un bajo consumo de corriente, la pérdida de capacidad de una celda de baja autodescarga puede compensarse con creces en una vida útil prolongada.

Las celdas NiMH están ampliamente disponibles, sin embargo, vale la pena verificar su empaque para conocer la capacidad. En los tamaños de celda más grandes, como C y D, las marcas más conocidas han sido conocidas por montar una celda más pequeña en un estuche de plástico que le da a la celda una fracción pequeña de la capacidad esperada, a un precio más alto que una marca menos conocida. Esto significa que puedes encontrar fácilmente celdas AA, C y D todas con la misma capacidad y peso similar de una marca como Energizer.

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Níquel Zinc

Si el voltaje más bajo que el alcalino de las celdas de níquel metal hidruro las hace imprácticas para tu aplicación, el níquel zinc podría ser lo que estás buscando, debido a su mayor voltaje. La invención del níquel zinc se remonta a 1901, pero solo recientemente las opciones comerciales se han vuelto viables después de resolver la vida útil muy limitada de la batería. Ahora, las celdas NiZn pueden alcanzar un número similar de ciclos que las de NiMH. Desafortunadamente, las celdas tienen una autodescarga bastante sustancial, que se informa aumenta considerablemente después de unos 30 ciclos.

La química de NiZn ofrece un nominal de 1.65v, que sin embargo puede ser tan alto como 1.85v después de la carga. Un diseño que espera una celda NiMH o Alcalina podría encontrar que el voltaje supera la calificación de algunos componentes dependiendo de cuántas celdas estén en serie. Completamente descargada, la celda se quedará en 1.1 o 1.2v. Las celdas típicamente tienen gráficos en las hojas de datos del fabricante con descargas de 3C o mayores mostrando solo una caída insignificante en la capacidad de descarga, haciéndolas muy atractivas para dispositivos de alta corriente, o dispositivos con pulsos de alta corriente.

La autodescarga de estas celdas es el mayor detractor para ellas en mi opinión. ¡Es bastante sustancial, más del 10% por mes! Si tu aplicación requiere que las baterías duren meses, esto podría descartar una celda NiZn. Si necesitas alta amperaje o un voltaje más alto que NiMH, y puedes cargar las baterías más frecuentemente, puede que no sea un problema.

Actualmente, las celdas NiZn están más disponibles en formas AAA y AA, y solo las he encontrado en línea. Las tiendas de electrónica y fotografía en el Reino Unido no las tenían en stock donde yo visité.

Litio (Celdas Secundarias)

Al igual que sus contrapartes de celdas primarias, las celdas secundarias de litio están fuertemente restringidas para viajar debido a su propensión a convertirse en motores de cohetes de condenación ardiente. ¡Probablemente hayas escuchado historias en los medios de comunicación sobre teléfonos, laptops o tabletas convirtiéndose en bolas de fuego! Bueno, eso se debe a la batería de litio. El transporte aéreo en muchos países es imposible, e incluso el transporte terrestre puede estar restringido. Esto puede hacer que sea muy difícil vender un producto con una batería de litio recargable integrada. Tengo mucha experiencia con celdas secundarias de litio, y siento que mucho del peligro de incendio está exagerado, pero he tenido incendios, y ciertamente es algo a tener en cuenta.

Las celdas de litio tienen una densidad de energía muy atractiva y tasas de descarga tremendas en algunas químicas. Sin embargo, esta volatilidad significa que son muy sensibles a ser descargadas en exceso, cargadas en exceso, sobrecalentadas y tener una corriente de descarga demasiado alta. Si estás usando una celda secundaria de litio, debes asegurarte de que tu circuito de carga y protección de batería sean adecuados. Es muy común encontrar sensores térmicos adjuntos a las celdas de litio en los diseños para permitir que el dispositivo se apague si la batería se está calentando demasiado por la descarga o carga.

Hay muchas químicas disponibles para las baterías de litio, y es posible que en realidad no sepas lo que estás comprando. La más común que verás es óxido de cobalto de litio (LiCoO2), que típicamente se etiqueta como ‘ICR’. Ganando popularidad está el óxido de manganeso de litio (LiMn2O4) que típicamente se etiqueta como ‘IMR’. El manganeso es significativamente más barato que el cobalto, y resulta en un voltaje de celda más alto (3.9v nominal vs 3.7v nominal). Sin embargo, las celdas de manganeso tienen una densidad de energía más baja. Las celdas de alta descarga pueden ser óxido de níquel manganeso cobalto de litio (LiNixMnyCo1-x-yO2), que se etiquetan como ‘INR’. Las celdas INR también tienen una muy buena densidad de energía, y son lo que podrías encontrar en un vehículo eléctrico. Todas estas son tecnologías de ion de litio, que también están disponibles en una construcción de polímero de ion de litio. El fosfato de hierro y litio (LiFePO4) se discute por separado.

Ion de Litio vs Polímero de Ion de Litio

La principal diferencia entre ambos es el método de construcción. Las celdas de polímero de litio utilizan una delgada membrana polimérica microporosa con un electrolito en gel, lo que resulta en una mayor densidad de energía y un mayor potencial de tasa de descarga. Esta delgada membrana polimérica es también lo que hace que las celdas de polímero sean más volátiles, ya que es más fácil que una celda se cortocircuite o que el sobrecalentamiento cause problemas. Esto, combinado con la mayor densidad de energía, permite un fallo más energético.

Encontrarás ambas construcciones disponibles en celdas cilíndricas, así como en celdas prismáticas (de bolsa). Los costos son típicamente más bajos para el ion de litio, ya que la construcción es menos complicada.

Las químicas nominales de 3.7v tienen todos voltajes de carga pico de 4.2v, y nunca deberían descargarse a 3.0v. Una batería descargada por debajo de 2.8v por celda sufrirá daños y su vida útil se reducirá, con un mayor riesgo de volverse inestable durante la carga o descarga intensa.

Fosfato de Hierro y Litio

LiFePO4 es el primo más calmado, de densidad ligeramente menor, y de menor voltaje en comparación con las otras celdas de ion de litio.

El fosfato de hierro y litio te ofrece un voltaje nominal de 3.2v, y no debería descargarse a menos de 2.2v. Descargar hasta 2.0v está arriesgando daño a la celda. Comparado con el ion de litio, y especialmente el polímero de ion de litio, tienen alrededor de un 20% menos de amperaje de descarga pico y capacidad para el mismo peso/volumen. Si tu aplicación requiere alta descarga, pero también una seguridad mejorada sobre otras opciones de litio, esta celda podría ser para ti.

Como nota sobre mi historia del incendio, en ese momento estaba estrellando un avión o dos por semana mientras resolvía problemas. Generalmente, las celdas podrían terminar pareciendo un plátano y estar bien, pero solo se necesita un evento donde la celda se cortocircuite internamente y cause un incendio para causar mucho daño. Las celdas de polímero de ion de litio de menor capacidad son bastante difíciles de incendiar. He intentado con mucho esfuerzo dañar físicamente paquetes de 100-200mAh hasta el punto de un incendio sin ningún éxito. Sin embargo, sobrecargar incluso una pequeña batería es bastante probable que termine mal.

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