Las baterías de iones de litio son fundamentales en la mayoría de los dispositivos actuales, desde smartphones hasta vehículos eléctricos. Posee un funcionamiento que se basa en cuatro componentes esenciales: cátodo, ánodo, electrolito y separador.
Estos implementos logran interactuar para almacenar energía y liberarla durante el uso. Además, permite una recarga eficiente y genera un efecto en el tiempo de vida útil de una batería de litio.
¿Cómo se crean las baterías de litio? Paso a paso
La fabricación de las baterías de litio es un proceso complejo que une la ciencia y la tecnología avanzada. A continuación, se describen paso a paso las etapas clave para producir estas baterías de alto rendimiento.
Obtención de materias primas esenciales
La fabricación de las baterías de litio inicia con la extracción de materiales esenciales. Entre ellos se encuentran: el litio, grafito, cobalto y manganeso. Estos componentes son los electrodos de la batería.
El ánodo es de grafito o un material de carbono. El cátodo está hecho de óxidos metálicos de litio, cobalto y manganeso. Ambos permiten el flujo de carga eléctrica que hace posible el funcionamiento de un acumulador solar de litio.
Creación del material activo
Tras ser obtenidas y preparadas las materias primas, el siguiente paso en la fabricación de las baterías es sintetizar el material activo de los electrodos. Este proceso consiste en combinar los componentes mediante reacciones químicas controladas para obtener propiedades y estructuras necesarias.
Suele incluir mezclar, calentar y enfriar los metales base. Además, incorporando litio, grafito y otros materiales aglutinantes acordes a lo que se requiera. Esto con el fin de garantizar un rendimiento óptimo de batería.
Producción de los electrodos
Lo siguiente es construir los electrodos. Para ello, se prepara una suspensión unificando materiales activos del ánodo o cátodo con un disolvente y un aglutinante. Esta mezcla se aplica sobre láminas de metal. Usualmente, se usa cobre para el ánodo y aluminio para el cátodo.
Luego, se seca en condiciones controladas para quitar el disolvente. Finalmente, las láminas recubiertas se pasan por rodillos para lograr el espesor y densidad óptimos para garantizar el rendimiento del electrodo.
Montaje de las celdas
Las celdas de las baterías de iones pueden ser cilíndricas, prismáticas o tipo bolsa. Según el diseño, las láminas de ánodo y cátodo se apilan con separadores o se enrollan. Aquel proceso se conoce como apilamiento o bobinado de electrodos.
Tras esto, se realiza el llenado con electrolito, una solución que permite la movilización de los iones de litio entre los electrodos. La celda se sella con cuidado para evitar fugas y proteger el interior de contaminantes, y asegurar un funcionamiento óptimo.
Activación y estabilización de las celdas
En esta etapa, las células recién ensambladas se cargan y descargan. Esto enciende el electrolito y forma la interfase electrolítica sólida (SEI) en el ánodo. Este proceso es fundamental para asegurar la durabilidad y el rendimiento del acumulador.
Posteriormente, las celdillas se almacenan durante un periodo de envejecimiento. Aquello permite estabilizar su funcionamiento antes de agregarlas al módulo completo.
Ensamblaje de baterías de litio
Gracias a la alta densidad energética de las baterías de litio, es posible adaptar los sistemas a espacios reducidos. Esto abre nuevas posibilidades de diseño para fabricantes. La estructura interna de las baterías se ensamblan en módulos y paquetes, prácticamente sin limitaciones de tamaño.
Además, los sistemas de gestión de baterías (BMS), supervisan y controlan el rendimiento de cada módulo. Así, otorga una seguridad, eficiencia y funcionamiento óptimo.
Control de calidad
Las baterías de iones de litio manejan un nivel de importancia alto que exige un estricto cumplimiento de estándares de fabricación. Para asegurar la calidad y seguridad, se realizan inspecciones de materiales, controles durante la producción, pruebas de rendimiento y evaluaciones de seguridad. Todo ello a lo largo del proceso de fabricación.
Comunícate con AutoSolar para tener la mejor asesoría y encontrar los mejores precios de baterías solares. Manejamos las mejores baterías de litio. ¡Solicita una cotización gratuita!