Todo lo que quieres saber sobre el voltaje de las baterías de iones de litio

¿Qué es el "voltaje de la batería"?

Se necesita energía para mover algo. Esto también se aplica a nuestros coches. Imagina un coche rodando por una carretera empinada con los motores apagados. Te preguntarás de dónde saca la energía para ganar velocidad. De la fuerza de la gravedad. Cuando el coche estaba en lo alto de la carretera, tenía el "potencial" para ganar velocidad. Gracias a la gravedad.

Cuando tu coche no está rodando por pendientes, obtiene la energía necesaria para el movimiento de su batería. La batería proporciona el "potencial" necesario para ganar velocidad. Gracias a la energía eléctrica almacenada en la batería. Esta energía almacenada en la batería se llama "energía potencial eléctrica". El voltaje de la batería es una medida de esta energía. La otra medida es la carga almacenada dentro de la batería.

Las pilas están formadas por una o varias celdas. La energía almacenada en estas células depende de las reacciones químicas que tienen lugar en su interior. Por ejemplo, Tensión de la batería de iones de litio depende de la reacción entre los iones de litio y otras sustancias químicas que se encuentran en la célula.

¿Cuál es el voltaje "normal" de la batería?

El voltaje de una pila es una medida de la energía que la pila puede generar en una unidad de tiempo. En otras palabras, el voltaje determina la potencia de una pila. Como la energía se genera mediante reacciones químicas, el voltaje de la pila varía un poco. Esta variación viene determinada por los factores que influyen en la velocidad de la reacción química. Sin embargo, el voltaje de la pila se mantiene dentro de un pequeño rango en la mayoría de los casos y en la mayoría de las ocasiones. A menos que las pilas se hayan estropeado.

El voltaje de una batería es la suma de los voltajes de las celdas. Los productos químicos y los materiales utilizados en la fabricación de una célula determinan su voltaje.
Convenientemente, la unidad de voltaje es "voltios(v)".

El voltaje terminal de una pila depende de los productos químicos y materiales utilizados en su construcción, y no de su tamaño físico. Por ejemplo, las pilas alcalinas primarias que se utilizan en artículos domésticos como linternas tienen un voltaje de 1,5V. Las pilas de litio con forma de botón que se utilizan en los relojes tienen un voltaje de 3V. Las celdas que componen la pila ternaria de iones de litio tienen un voltaje de 3,7 V.

¿Cuál es el rango de voltaje de las baterías de iones de litio?

Puede preguntar qué pila tiene más voltaje. De hecho, la batería de iones de litio tiene el mayor voltaje de celda única entre todas las baterías comerciales actuales. Las baterías de iones de litio se utilizan en dispositivos electrónicos portátiles y vehículos eléctricos. Las celdas de iones de litio pueden componer una batería de iones de litio. Los productos químicos activos que se utilizan en estas celdas incluyen los materiales de ánodo y cátodo, ambos compuestos que contienen átomos de litio. Algunas pilas comunes son las que tienen ánodo de fosfato de hierro y litio con cátodo de grafito (3,2 V) o ánodo de óxido de níquel, manganeso y cobalto (NMC) con cátodo de grafito (3,7 V).

El voltaje de estas células puede estar por encima o por debajo de estos valores cuando se están cargando o descargando, respectivamente. Estas pilas deben estar dentro de un rango de voltaje seguro para un funcionamiento y una vida útil óptimos. El rango de las pilas más utilizadas es de 3V a 4,2V.
El voltaje de las baterías de iones de litio será la suma del voltaje de las celdas conectadas en serie en su interior. Si se utilizan dos celdas comunes de iones de litio, el rango de voltaje será de 6V a 8,4V (el doble del rango de la celda). El uso de pilas fuera del rango seguro de voltaje de las pilas de iones de litio daña la pila e incluso puede dañar al usuario. Por debajo del rango, las pilas de iones de litio desarrollarán una mayor resistencia, menor capacidad y cortocircuitos. Cuando están por encima del rango, la vida útil y la capacidad de la célula se reducen.

¿Cuál es el voltaje real de una batería de iones de litio de 12 V?

A estas alturas ya sabrá que el voltaje de las baterías tiene un rango. La tensión varía en función del porcentaje de carga de la batería. Las baterías de iones de litio de 12 V no son una excepción. Sobre todo porque se trata de baterías de ciclo profundo. Esto significa que se descargan casi por completo mientras se utilizan.

El rango de voltaje de una batería de iones de litio de 12 V depende de la química interna de la batería, su edad, su temperatura y la continuidad de su uso. El voltaje de las baterías de iones de litio de 12 V se observa en las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP o LiFePo). El voltaje de las baterías LFP oscila entre 10V y 14,6V, dependiendo del estado de carga de la batería. Sin embargo, para una mejor esperanza de vida, la batería debe utilizarse a un voltaje superior a 12,9V. Esto se traduce en un estado de carga superior a 30%.

Mi voltaje de la batería se muestra como 14V a veces. Es bueno para el coche?

El voltaje marcado en una batería es su voltaje nominal. Tanto si se trata de una buena batería de fosfato de hierro y litio (LFP), como de una batería de plomo-ácido o una batería de vidrio absorbente (AGM), el voltaje oscila entre 2 y 4 voltios por encima o por debajo del voltaje nominal. Si la batería de su coche está completamente cargada, el voltaje estará por encima de su voltaje nominal. Una batería LFP de 12v con una carga de 100% tendrá un voltaje de 14,6V. Cuando la carga baje a 90%, el voltaje de la batería de iones de litio bajará a 13,6V. Así que sí, un voltaje de 14V es seguro en una batería de coche.

¿Cómo elegir el voltaje adecuado para cargar una batería de iones de litio?

Los cargadores deben seleccionarse teniendo en cuenta la tensión de carga completa y la capacidad (C Ah) de la batería. Es saludable cargar utilizando una tensión de 4,2 voltios por celda. Es decir, puede cargar una batería con tres celdas conectadas en serie con una tensión de carga de 12,6 V. Una batería de iones de litio de capacidad C Ah puede cargarse a C amperios. Si la capacidad es de 20 Ah, se carga con una corriente de 20 A.

¿Con qué voltaje debo sustituir el de la batería de mi coche?

Puede averiguar si su batería necesita ser sustituida midiendo su tensión en vacío. Debe ser cercana a la tensión nominal. La tensión (nominal) típica de una batería de iones de litio es de 12 V. Por lo tanto, puede estar tranquilo si su batería mide un voltaje cercano a 12,6V después de una noche de descanso. De lo contrario, puede hacer que un profesional revise su batería.