¿Cómo funciona?
El funcionamiento de las baterías de ión-litio depende de un flujo de iones de litio entre el ánodo (-) y el cátodo (+). El ánodo es generalmente un polo de grafito o carbono duro mientras que el cátodo puede tener una composición diferente para aceptar iones litios: óxido de cobalto (ICR o LCO),óxido de manganeso (IMR u OVM) o fosfato de hierro (IFR o LFP).El material del cátodo es determinante para el rendimiento, la fiabilidad y la seguridad.
Durante la carga, los electrones se mueven del cátodo al ánodo. Durante el uso, se mueven al revés.Este tipo de batería está menos sujeta a un fuerte efecto de memoria y de autodescarga.
¿Dónde se registra el riesgo?
La debilidad de las baterías de iones de litio es su inestabilidad y se pueden identificar dos causas principales para que una batería se incendia o explote:
Un cortocircuito produce un sobre-calentamiento del cuerpo y conduce a la producción de gases y su liberación con una explosión de gases incandescentes, o una explosión si la presión es demasiada alta y el envoltorio se rompe de repente. Estas reacciones son repentinas y espectaculares, la mayoría de las cuales son consecuencia de una mala manipulación de la batería.
El uso intenso o la sobrecarga de la batería puede conducir los iones de Li en un lado donde se acumulan. La autoamplificación de la acumulación de metal produce rugosidad y/o formación de dendritos que penetran en el electrolito para crear un cortocircuito. Esta reacción es lenta e invisible. Toma el ritmo a lo largo del tiempo sin indicación externa pero el efecto puede ser tan espectacular como un cortocircuito de la batería desde sus dos polos.
Se están llevando a cabo algunas investigaciones para reducir o suprimir el llamado problema de la dendrita. La tecnología LiPO (polímero de litio) que contiene un electrolito de polímero de litio en lugar de un líquido, es susceptible de solucionar este problema, pero el MDC es inferior a otras categorías de iones de litio, por lo cual este tipo de batería es menos atractiva para el vapeo.
Los diferentes tipos de baterías de iones de litioBaterías de Li-ion ICR (LiCoO2)
Las baterías ICR con óxido de cobalto (Co) son muy comunes y ampliamente adoptadas por los vapeadores debido a su importante densidad energética. La corriente nominal es de aproximadamente 3,7 V y la tensión efectiva es de 4,2 V cuando está cargada, hasta 3,2 V una vez descargada. El MDC es relativamente alto, generalmente entre 0.5C y 2C. La esperanza de vida también es alta con hasta 500 ciclos de carga/descarga en las baterías de alta calidad y más razonablemente alrededor de 300.
Este tipo de batería puede dañarse al cargarla en exceso (problema de dendrita, pérdida de capacidad y menor duración del ciclo). El riesgo de explosión es mayor debido a la presencia de cobalto y a la estructura de la batería.
Algunas baterías ICR están equipadas con protecciones electrónicas en forma de circuito: placa de circuito impreso(del inglés: Printed Circuit Board, PCB). El valor de corte actual determina cuando la batería deja de funcionar. El impreso electrónico proporciona varias características entre las cuales:
Fuente www.ave40.com/blog/es/tipos-de-baterias-de-iones-de-litio/