5 ventajas de las pilas de iones de litio frente a las de polímero de litio

En el panorama en constante evolución de la tecnología de almacenamiento de energía, las baterías de litio se han situado a la cabeza, ofreciendo soluciones energéticas eficientes y compactas para una amplia gama de aplicaciones. Entre ellas, las baterías de iones de litio (Li-ion) y las baterías de polímero de litio (LiPo) se han consolidado como opciones destacadas para el almacenamiento de energía y el suministro de energía a diversas industrias. Aunque ambas poseen ventajas distintas, este artículo arrojará luz sobre los numerosos beneficios de las baterías de iones de litio y explicará por qué a menudo eclipsan a sus homólogas de polímero de litio.

En primer lugar, hablemos de la batería de iones de litio:
Baterías de iones de litio:

Las baterías de iones de litio, a menudo abreviadas como baterías Li-ion, son una forma popular y versátil de almacenamiento de energía recargable. Se han convertido en la opción preferida para numerosas aplicaciones debido a su impresionante densidad energética, fiabilidad y adaptabilidad. Estas baterías están formadas por compuestos de litio como cátodos y ofrecen una serie de ventajas que las convierten en la opción preferida para alimentar una amplia gama de dispositivos y sistemas modernos.

Ventajas de las baterías de iones de litio:

1. Alta densidad energética: Las baterías de iones de litio almacenan una cantidad significativa de energía en relación con su tamaño y peso, lo que las hace ideales para la electrónica portátil y los vehículos eléctricos.
2. Longevidad: Tienen una vida útil prolongada con un elevado número de ciclos de carga y descarga, lo que reduce la necesidad de sustituciones frecuentes y minimiza los residuos.
3. Características de seguridad: Las baterías de iones de litio están equipadas con circuitos de protección y controles térmicos, lo que las hace intrínsecamente más seguras y menos propensas a sobrecalentamientos o cortocircuitos.
4. Eficiencia: Estas baterías tienen una tasa de autodescarga más baja, lo que significa que pueden conservar su carga durante períodos más largos cuando no están en uso, lo que las convierte en una opción energéticamente eficiente.
5. Versatilidad: Las baterías de iones de litio pueden diseñarse para adaptarse a una amplia gama de aplicaciones, desde celdas pequeñas y compactas para smartphones hasta grandes paquetes de baterías para vehículos eléctricos, lo que ofrece adaptabilidad a diversas necesidades y dispositivos.

Ahora bien, ¿qué es realmente una batería de polímero de litio?

Baterías de polímero de litio, a menudo denominadas baterías LiPo, pero dado que no contienen polímeros, deberían denominarse Lithium Pouch.
es una subcategoría de las pilas de iones de litio, la única diferencia es que están envasadas dentro de un paquete de aluminio.
Casi todas las químicas relacionadas con el Litio, también se pueden empaquetar en carcasas tipo pouch.
esto significa que no todas las pilas tipo pouch son iguales.
pueden contener químicas muy caras y de gama muy alta - normalmente para la producción pre-masiva y baterías EV de última generación - será muy difícil obtener estas pilas.
Aquí nos centraremos en las celdas LiPo comunes que se ofrecen a la industria.

Cuando nos referimos a Iones de Litio en nuestra jerga profesional, generalmente nos referimos a celdas fabricadas en forma cilíndrica o prismática metálica.
más conocidas son las 18650 y 21700 que son celdas cilíndricas de 18mm y 21mm de diámetro respectivamente con 65mm y 70mm de altura respectivamente.

Aunque tienen sus ventajas, las baterías LiPo son conocidas por sus características y aplicaciones específicas, que las diferencian de sus homólogas de iones de litio. Comprender estas características distintivas es clave para apreciar su valor en determinados escenarios.

Ventajas de las baterías LiPo:

1. Flexibilidad de forma: Las baterías de polímero de litio son más flexibles en cuanto a forma y tamaño que las de iones de litio. Esta versatilidad les permite encajar en espacios poco convencionales y encontrar uso en dispositivos con factores de forma únicos.
2. Diseño ligero: Las baterías LiPo suelen ser ligeras, lo que las convierte en la opción preferida para aplicaciones en las que las consideraciones de peso son primordiales, como en drones y modelos de radiocontrol.
3. Altas tasas de descarga: Estas baterías son capaces de proporcionar altas tasas de descarga (¡20C~90C!), lo que las hace muy adecuadas para aplicaciones que requieren una rápida liberación de energía, como drones de carreras y vehículos teledirigidos.
   Suelen tener un alto voltaje nominal (normalmente 3,8V / celda) para soportar la alta corriente durante más tiempo.
4. Mayor densidad de potencia: Las baterías LiPo ofrecen una densidad de potencia ligeramente superior, lo que significa que pueden suministrar una ráfaga de energía más rápidamente. Esta característica es muy útil en situaciones en las que se necesita una salida de energía inmediata.
5. Parece fácil de montar: es tentador para los inexpertos en diseño de baterías - empresas de hardware trabajar con LiPo, porque es relativamente sencillo soldarle los cables.
   aunque esto no es recomendable, ya que aplicar tanto calor sobre el electrodo de aluminio puede dañar la estructura de la célula.

Aunque es posible que las baterías LiPo no alcancen la versatilidad y seguridad generales de las baterías de iones de litio, su conjunto único de ventajas las convierte en una opción valiosa para aplicaciones específicas en las que sus características se ajustan a los requisitos del dispositivo o sistema en cuestión.

Desventajas de las pilas de litio:

1. Hinchazón: Todos los que alguna vez trabajaron con células LiPo, saben lo que queremos decir.
   la estructura y el embalaje de las células de la bolsa, está sujeta a la hinchazón, cuando la célula se infla y deja de funcionar. A veces puede suceder a una célula fresca, que fue mal fabricado o mantenido en malas condiciones de almacenamiento. También puede ocurrirle a una batería que ha pasado todas las inspecciones y se ha entregado al cliente.
2. Los fabricantes suelen ser de^segundo y^tercer nivel. Los fabricantes de células de primera y^primera categoría suelen utilizar bolsas para sus productos químicos especiales, que no están disponibles para la industria. Las células que se utilizan en la industria suelen ser cilíndricas y prismáticas con una forma metálica dura.
3. Longevidad en el máximo rendimiento: Las hojas de datos suelen estirar la capacidad de las células y no son conservadoras.
   Una célula LiPo estándar que soporta tasas de descarga de 30C, probablemente permite 50-100 ciclos que está muy bien para un drone de consumo que se dedica a la afición y el uso del consumidor, pero no para un drone industrial / militar que necesita para llevar a cabo durante un período garantizado.
4.  Rendimiento térmico: a diferencia de las celdas cilíndricas, las celdas LiPo no tienen un disipador térmico centralizado. Esto significa que en una estructura de celdas en serie, será difícil evacuar el calor del pack de baterías de manera uniforme. Esto creará un claro desequilibrio en el diseño del pack de baterías. Provocará la pérdida de capacidad y el hinchamiento.

Pero veamos ahora por qué las baterías de iones de litio serán la mejor opción para su aplicación:

1. Fabrica:

Los fabricantes premium como: Samsung SDI, Panasonic, LG ext. ofrecen a la industria sus células cilíndricas y prismáticas a precios competitivos, permitiendo especificaciones verificadas y probadas, sin hinchamiento y lo más importante, los lotes están muy clasificados.
Esto significa que las células son muy similares en tensión e impedancia interna.
Un diseñador de baterías no puede insistir lo suficiente en la importancia de un pack de baterías equilibrado, ya que tiene mucho peso en el rendimiento a largo plazo del pack de baterías.

2. Durabilidad y longevidad:

Las baterías Li-ion han demostrado ser más duraderas que las LiPo. Gracias a los lotes muy bien clasificados y a la buena y sólida estructura de las celdas, puede contar con que alcanzarán la duración de ciclo prometida y ofrecerán el rendimiento prometido.
Algo muy importante cuando la garantía y la longevidad de un producto se basan en un componente tan importante como las baterías. Se nota mucho más al aumentar la producción.

3. Seguridad:

La seguridad es una preocupación primordial en la tecnología de las baterías. Las baterías de iones de litio tienen un historial de seguridad bien establecido y están equipadas con características tales como circuitos de protección y controles térmicos para minimizar el riesgo de sobrecalentamiento y cortocircuitos. Las baterías LiPo, por otro lado, son conocidas por su susceptibilidad a hincharse y un mayor riesgo de incendio o explosión si se pinchan, sobrecargan o dañan. Muchas de las pilas LiPo que existen no cumplen la directiva UL1604 sobre seguridad de las pilas.

4. Comportamiento térmico.

Las formas cilíndricas y prismáticas de las celdas de iones de litio ofrecen formas de ensamblar el paquete de baterías de manera que el diseño térmico sea uniforme y capaz de gestionar el calor de manera más eficiente.
es cierto cuando se pretende tener un diseño térmico uniforme, pero lo que es más importante, cuando se pretende enfriar o calentar el paquete de baterías externamente.

5. Entrega de potencia

Las formas cilíndricas y prismáticas de las células de iones de litio ofrecen formas de dividir y suministrar la alta potencia del paquete de baterías, especialmente cuando se trata de suministrar corrientes de más de 100 A como las que se ven a menudo en drones y LEV.

En conclusión, aunque las baterías de litio tienen sus propias ventajas, las de iones de litio suelen ser la opción preferida para muchas aplicaciones debido a su mayor densidad energética, longevidad, características de seguridad y eficiencia. A medida que la tecnología siga avanzando, es probable que las baterías de iones de litio mantengan su protagonismo como solución fiable y eficiente de almacenamiento de energía que impulsa el presente y da forma al futuro.

Aproveche el futuro del almacenamiento de energía y descubra las principales razones por las que las baterías de iones de litio están impulsando el presente y configurando el panorama energético sostenible del mañana.