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Baterías de litio - ¿Porque fallan?

Respuestas frecuentes

¿porque las baterías litio se encuentran conectadas en paralelo en su circuito interno?

¿Por qué debemos evitar la conexión en paralelo para las baterías?

En ocasiones, muchos nos planteamos cuando nos quedamos cortos con cierto banco de baterías, ir añadiendo unidades hasta que tengamos una reserva de energía suficiente a nuestras necesidades. Este proceso en apariencia tan inocente puede salirnos muy caro. ¿Y esto porque lo decimos? Muy sencillo, hay que evitar a toda costa hacer paralelos de baterías.

En un sistema eléctrico teórico perfecto no habría ningún problema, pero esto no existe en la vida real. Las baterías conectadas en paralelo o en serie-paralelo inicialmente no dan ningún problema, pero al cabo de un tiempo de funcionamiento, y si es intensivo, al cabo de unas pocas semanas se empiezan a apreciar las evidencias de los fallos que se generan:

-La carga no es uniforme. Pasan de estar descargadas a estar casi con plena carga con una velocidad anormalmente rápida. Esto ocurre porque alguna de las baterías del banco descompensa la lectura de energía que hace el inversor / regulador.

-La capacidad que apreciamos por su funcionamiento es inferior a la que debería ser. La típica pregunta de: ‘si tengo tanta capacidad, no me explico como tengo tan poca autonomía’. Esto ocurre porque alguna de las baterías del banco está más desgastada que el resto y arrastra una lectura muy baja de energía que desciende el voltaje del banco completo.

-El desgaste de las baterías se acelera. Hay baterías que trabajan mucho más que otras puesto que las condiciones que se deben dar para que estemos lo más cerca posible de un sistema eléctrico perfecto no se dan.

- Las baterías no se han adquirido todas a la vez.

- La longitud de los cables no es idéntica.

- La resistencia interna de las baterías no es idéntica (esto es inevitable)

- El estado de carga inicial de todas las baterías nunca es igual.

A grandes rasgos podemos resumir que en un sistema en paralelo no se cargan todas las baterías por igual por lo que acabamos de explicar y es por ello que siempre hay una mínima transferencia de energía entre una batería y otra por lo que las baterías conectadas en paralelo nunca van a llegar al 100% de carga, es decir, la conexión de las baterías conectadas acelera enormemente el desgaste y provoca que una instalación con baterías en paralelo esté condenada a dar problemas en un breve espacio de tiempo.

Obviamente los fabricantes en su laboratorio hacen las pruebas convenientes para estudiar si la batería en cuestión ha sido conectada en paralelo o en serie, pues con sencillas pruebas se ve claramente el tipo de conexión realizada por la misma.

Cargadores de Baterías para litio… Que son?

El cargador de Li Ion es un dispositivo con limitador de voltaje y de corriente. El tiempo de carga de las baterías de Li Ion es de aproximadamente tres horas, a una corriente de carga inicial de 1C. La carga completa se obtiene luego de que el voltaje alcanza su umbral superior y la corriente cae y se estabiliza cerca del 3% de su tasa nominal, o alrededor de los 0.03°C.

Las baterías de Litio/Li-ion nunca deben usarse en un cargador de Ni-Cd/Ni-Mh. Las baterías de Li-ion operan a un voltaje más alto (3,7 volt en lugar de 1,2 volt) y pueden contener más electrones en la misma cantidad de espacio. Esto las hace ideales por su vida útil más larga en los dispositivos electrónicos de alta potencia, tales como laptops, cámaras digitales y teléfonos móviles. Asimismo, no desarrollan una memoria como las baterías de níquel.

Debido al voltaje adicional y a una mayor capacidad de energía, una batería de Li-ion podría incendiarse o explotar si se carga en un cargador de Ni-Cad o Ni-MH. Este debe dar de 3,8 a 4,2 voltios por celda. Nunca usar un sistema de baja energía (de goteo). Este puede causar que el litio se adhiera al ánodo de la batería y que el oxígeno sea generado en el cátodo, produciendo una mezcla extremadamente inflamable.

Se recomienda cargar las baterías de ion litio a un 40% antes de almacenarlas por largos periodos. No es bueno para la batería cargarla por completo y después almacenarla, dado que esto reducirá su vida útil.

Las baterías Li-ion están diseñadas para operar con seguridad dentro de su voltaje normal de operación pero se hacen cada vez más inestables si se las carga a tensiones más elevadas. Cuando se carga por encima de 4.30v, la celda causa recubrimiento metálico de litio en el ánodo, el material del cátodo se transforma en un agente oxidante, pierde estabilidad y libera oxígeno. El sobrecalentamiento hace que la celda se caliente.

El proceso de carga de una batería de Li-polímero es similar a la Li-ion. Estas baterías usan un electrolito con gel para mejorar la conductividad.

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