Tipos de baterías de iones de litio
Por su alta densidad de energía, la batería de litio es el mejor acumulador de energía para las herramientas eléctricas portátiles sin cable. La batería de litio es ligera pero duradera. Además, almacena una gran cantidad de energía en un mínimo espacio. Este texto trata sobre los distintos tipos de baterías de litio que existen y sus características.
¿Qué es una batería de litio?
Una batería de litio es aquella por cuyo electrolito viajan iones de litio. El litio es el más ligero de los metales. Flota en el agua, de hecho. Los iones de litio resultan de reacciones químicas de tipo redox (reducción-oxidación), en las que se liberan electrones.
En efecto, los electrones liberados en las reacciones redox son los que fluyen del electrodo negativo de la batería (cátodo) al positivo (ánodo). Este flujo es en sí mismo la corriente eléctrica que alimenta los taladros, las sierras o las lijadoras, pero también los teléfonos móviles, los ordenadores portátiles o incluso los coches eléctricos. Y los híbridos.
Es esencial entender que la batería de litio no almacena electricidad, sino energía química. La corriente eléctrica es, por tanto, consecuencia de las reacciones químicas entre los electrodos (reactivos). Cuando todos los compuestos han reaccionado, se dice que la batería está agotada.
Es entonces cuando la electricidad aportada por el cargador devuelve los reactivos a su estado inicial. Una característica ventajosa de las baterías de litio es que soportan múltiples ciclos de carga y descarga (entre 500 y 1000) sin que su rendimiento baje de manera notable.
Tipos de baterías de litio
El ánodo y el cátodo de las baterías de iones de litio pueden construirse con distintos materiales. De esta elección dependen la densidad energética de la batería (cuánta carga acumula en relación con el volumen), las corrientes máximas de carga y descarga o, sin ir más lejos, el voltaje de la celda.
Son tipos comunes de baterías de litio los siguientes:
- Litio, cobalto y grafito: en estas baterías el cátodo es de dióxido de litio-cobalto. Se utiliza grafito en el ánodo. Pueden sufrir fuga térmica si se sobrecargan (riesgo de incendio).
- Polímero de litio: las baterías LiPo almacenan mucha energía, pero son ligeras. Estan formadas, generalmente, por varias células recargables en paralelo (para aumentar la corriente de descarga). Se llaman así por su electrolito: viscoso y fabricado con polímeros. Pueden inflamarse si se calientan excesivamente.
- Litio-ferrofosfato: el cátodo de las baterías LFP se elabora con fosfato de hierro-litio. La densidad de energía de esta batería es menor que la de dioxido de litio-cobalto, pero dura hasta diez veces más. Además es más segura, ya que el riesgo de autocombustión es menor: son química y térmicamente más estables.
- Litio-óxido de manganeso: esta combinación ofrece una mayor seguridad que la tecnología de litio-cobalto; sin embargo, presentan como contrapartida un menor rendimiento a altas temperaturas. Son más seguras. Con litio y dióxido de manganeso también se fabrican celdas primarias, es decir, pilas no recargables.
- Metatitanato de litio: estas baterías de litio destacan por su rapidez de carga. El ánodo es de litio-titanato, compuesto formado por litio y titanio. Presentan menor densidad de energía que otras baterías de iones de litio, debido a la menor tensión de las células. Esta batería puede funcionar con temperaturas de hasta -40 ºC.
Ejemplo de interpretación del tipo de batería de litio
La norma IEC 61960 de la Comisión Electrotécnica Internacional establece los requisitos que deben cumplir los acumuladores con electrolitos alcalinos, así como su designación. También especifica las marcas que deben llevar las baterías para su identificación.
Para ejemplificar la interpretación de tales marcas, se usa como ejemplo una batería de iones de litio de 2.0 Ah (amperios hora) y 18 voltios de un taladro:
El significado de los números y las letras de la inscripción 5 ICR 19/66 es como sigue:
- 5: indica que la batería contiene 5 celdas recargables en serie. Comoquiera que el voltaje de la batería es de 18 V, lo que esto significa es que el voltaje individual de cada pila es de 3.6 V (3.6 V × 5 = 18 V).
- I: esta marca indica que la batería usa iones de litio (la letra L, por su parte, designaria una batería de aleación de litio)
- C: identifica el material usado en el electrodo positivo. La C es para el cobalto; la N, para el níquel; una M sería de manganeso; V, si el cátodo es de vanadio; T, si de titanio.
- R: forma de la celda secundaria. R designa una pila cilíndrica (round). Si tuviese forma prismática, se usaría una P.
- 19: diámetro de la pila.
- 66: largo de la pila.
Como colofón, se puede afirmar que la tecnología Li-Ion de los acumuladores revolucionó el sector de las herramientas eléctricas alimentadas por batería. Así, taladros de batería, pero también todo tipo de sierras eléctricas —manuales y estacionarias—, rinden hoy con prestaciones similares a las conectadas por cable a la red eléctrica.
Poder cargar la batería en cualquier momento (sin que importe el estado de carga) y poderla recargar parcialmente facilitan el uso las herramientas con batería para trabajar.
Lectura adicional
- ¿Cómo afecta la temperatura a las baterías?
- ¿Cómo funciona la batería de una herramienta?
- ¿Qué son los amperios hora en una batería?
Me dejó claro el significado de cada letra o dígito, de las baterias para herramientas.
Imposible poder comprar baterías TECCPO.
Hola, Juan:
Teccpo e Hychika son primas-hermanas. Las baterías Hychika 18 V funcionan bien en herramientas Teccpo y se pueden cargar con su cargador. Apuesto que lo mismo ocurre con las de 12 V.
Las carcasas no son idénticas. Pero sí lo son las conexiones y las guías. Aquí tienes unas fotos:
Te dejo dos enlaces de compra: batería 12 V 2.0 Ah y batería 18 V 4.0 Ah. Por cierto, según parece la batería de 18 V y 2.0 Ah también está agotada en Hychika.
Un saludo.