Conocimiento exhaustivo de la autodescarga de las baterías de iones de litio

¿Qué es la autodescarga de la batería?

La autodescarga de una batería significa que una batería con cierta potencia perderá una parte de su capacidad después de estar almacenada durante un periodo de tiempo a una temperatura determinada. La autodescarga de la batería es una reacción química interna que se produce en las baterías. Descarga la batería incluso cuando ésta no está conectada a un circuito externo o entre los electrodos de la batería.

Por lo tanto, cuando una pila recargable no se utiliza, pierde algo de carga. Hay varios factores que afectan a la velocidad de autodescarga; los analizaremos más adelante en este artículo.

¿Cómo se produce la autodescarga de una batería de iones de litio?

La razón principal por la que una batería de iones de litio se autodescarga es porque su electrolito está formado por compuestos orgánicos. Los electrolitos orgánicos tienden a descomponerse con el tiempo, independientemente de si la batería está completamente cargada o en proceso de carga. A medida que el electrolito orgánico se descompone (reacción química interna), la carga de la batería disminuye, provocando la autodescarga.

¿Qué pila sufre autodescarga y cuál tiene el índice de autodescarga más bajo?

Como ya se ha mencionado, la autodescarga de las pilas es un fenómeno normal de las mismas. Por tanto, las pilas de níquel (NiCd y NiMH), ión-litio, plomo-ácido, etc. se autodescargan cuando no se utilizan. Las baterías de níquel son las que más sufren la autodescarga, con una tasa de descarga de hasta 20% al mes.

Por otra parte, entre batería de litio sustitución de plomo ácidoLas baterías de iones de litio son las que menos se autodescargan, ya que su tasa de descarga es de tan sólo 3,5% al mes. Sin embargo, esta tasa de autodescarga puede aumentar dependiendo de cómo almacenes la batería después de cargarla.

¿Qué importancia tiene la autodescarga de las pilas?

Aunque la autodescarga de la batería puede no ser buena, la autodescarga constante de la batería es sin duda esencial. La autodescarga de la batería le ayuda a saber más sobre su estado de salud y rendimiento. Las baterías que se autodescargan de forma constante presentan una ligera diferencia en su estado de carga (SOC).

El SOC suele expresarse en porcentaje. Cuando el SOC de una batería de litio es 0%, significa que la batería está totalmente descargada, y cuando el SOC es 100%, significa que la batería está totalmente cargada. Los principales expertos recomiendan encarecidamente almacenar las baterías de litio con un SOC que oscile entre 20% - 80%. Si la batería se carga y descarga por completo con frecuencia, su vida útil se verá afectada.

Las baterías con autodescargas inconsistentes no son seguras. Además, la inconsistencia afecta a la capacidad de la batería, lo que significa que la batería podría no durar tanto como quisieras.

¿Cuánto tarda una batería en autodescargarse?

Una batería se autodescarga al cabo de cierto tiempo. Sin embargo, la duración de la autodescarga de la batería no es lineal con el tiempo. El factor crítico que determina el tiempo que tarda una batería en autodescargarse es el estado de almacenamiento de la batería. Las altas temperaturas favorecen la autodescarga de las baterías. Además, almacenar la batería con su ánodo y cátodo en contacto con otros componentes metálicos aumentará su tasa de autodescarga.

También es importante tener en cuenta que las condiciones de almacenamiento en frío afectan negativamente a la carga de una batería de iones de litio. Las baterías de iones de litio como Pilas 18650 que son un tipo de batería de iones de litio son más propensas a autodescargarse más rápidamente en condiciones de almacenamiento más frías. Lo mejor sería almacenar la batería de iones de litio y otras baterías en un lugar fresco y seco. Además, deberá almacenar la batería lejos de componentes metálicos que puedan causar descargas parásitas.

¿Qué afectará a la autodescarga de la batería de litio? ¿Cómo evitar la autodescarga cuando está completamente cargada?

Hay tres factores principales que afectan a la autodescarga de una batería de litio:

● Temperaturas extremadamente altas

Las altas temperaturas no son buenas para las baterías de litio, ya que favorecen su autodescarga y acortan su vida útil. Las altas temperaturas aumentan las tasas de autodescarga de las baterías al intensificar las reacciones del ánodo y el electrodo. Las altas temperaturas también afectan negativamente a la capa SEI de las baterías de iones de litio. El calor hace que la capa SEI de la batería de iones de litio se deteriore y se rompa, lo que es terrible porque regenerar esta capa consume más litio.

● Humedad

Almacenar una batería de iones de litio en una habitación húmeda es muy peligroso, ya que la humedad daña la batería. La humedad crea un cortocircuito eléctrico en una batería de iones de litio al provocar un desequilibrio electrolítico tras disolverse en el electrolito. El cortocircuito eléctrico provoca la autodescarga de las baterías de iones de litio.

● Microcortocircuitos

Los microcortocircuitos provocan autodescargas en las baterías de litio al filtrar pequeñas cantidades de corriente eléctrica en el interior de la batería.

Las razones más comunes por las que las baterías de litio sufren microcortocircuitos son:

● Sobrecarga de la batería
● Contacto con componentes metálicos que puedan transmitir corriente eléctrica, por ejemplo, cables.
● Componentes extraños disueltos en el interior del electrolito, por ejemplo, agua, disolventes, etc.

Es importante tener en cuenta que no se puede evitar que una batería se autodescargue. Lo mejor que puede hacer es mitigar el proceso almacenando la batería en un lugar fresco y seco después de cargarla hasta unos 90%. Recuerde que las tasas de autodescarga de baterías más altas aumentarán con cargas más altas. Lo mejor sería que también almacenara la batería lejos de otros componentes metálicos que pudieran extraer corriente eléctrica parásita.

¿Cómo afecta la autodescarga al rendimiento de la batería?

La autodescarga normal de la batería no la debilita. Sin embargo, hace que su batería tenga una carga inferior a la completa, lo cual es una desventaja si desea utilizarla.

Sin embargo, es vital recordar que la batería tiene un número finito de ciclos de carga que puede soportar. Un mayor índice de autodescarga de la batería le obligará a recargarla antes, lo que puede dañar la batería mucho antes de que la haya utilizado por completo, pero las baterías de iones de litio no lo hacen. Este fenómeno no se produce en las baterías de iones de litio debido a la baja tasa de autodescarga de las baterías de iones de litio.

¿Cómo prolongar la vida útil de las pilas de litio?

Hay cuatro formas principales que debe utilizar para prolongar la vida útil de su batería de litio:

● Utilice el cargador de batería para baterías de litio.
● Comprenda claramente las especificaciones de rendimiento de su batería de iones de litio.
● Guarde la batería en un lugar fresco y seco, lejos de otros componentes metálicos.
● No sobrecargar ni sobredescargar.

Conclusión

La autodescarga de las pilas es un fenómeno común en las pilas recargables. No es posible detener la autodescarga de las pilas. Sin embargo, puede mitigar la tasa de autodescarga almacenando la batería en un lugar fresco y seco, lejos de otros componentes metálicos. Considere la posibilidad de seguir las recomendaciones descritas en este artículo para evitar la autodescarga de las pilas.