El contexto empresarial actual requiere cada vez más acciones que minimicen el deterioro ambiental y en términos de eficiencia energética, ya no basta con tener sistemas de conexión eléctrica adecuados, dispositivos eficientes o un riguroso mantenimiento correctivo y preventivo a los componentes de red. Ahora, es prioritario tener iniciativas que ayuden a almacenar mayor cantidad de energía de manera más eficiente y segura, garantizando así la continuidad operativa y reduciendo costos de mantenimiento eléctrico.
En este sentido, las baterías de ion litio han empezado a jugar un rol esencial, ya que, por su versatilidad y capacidad para almacenar grandes cantidades de energía, pueden abastecer desde dispositivos electrónicos de uso cotidiano, como teléfonos móviles, computadoras y autos eléctricos, hasta suministrar energía a instalaciones industriales complejas, como centros de datos.
¿Qué son y cómo funcionan las baterías de ion litio?
Las baterías de lithium o baterías de ion de litio son dispositivos de almacenamiento de energía, a diferencia de las baterías de Niquel Cadmio y las de plomo también son recargables ya que utilizan compuestos de litio como uno de sus electrodos. Estas baterías se han vuelto muy populares en aplicaciones como los autos eléctricos, debido a su alta densidad energética. De hecho, se espera que el mercado global de baterías de ion litio crezca 20% en un periodo de 5 años, alcanzando un tamaño de mercado de USD 200 mil millones para 2027, en comparación con los USD 57 mil millones registrados en 2020.
El funcionamiento de las baterías de ion litio se basa en el movimiento de iones de litio entre dos electrodos: el ánodo (electrodo negativo) y el cátodo (electrodo positivo), a través de un electrolito. Durante la carga, los iones de litio se trasladan del cátodo al ánodo, almacenándose allí y durante la descarga, el proceso se invierte de tal manera que los iones regresan al cátodo, liberando energía en el proceso.
Esta transferencia permite que las baterías se recarguen muchas veces sin perder capacidad significativamente, lo que las convierte en una opción ideal para aplicaciones que requieren ciclos frecuentes de carga y descarga, como los vehículos eléctricos y dispositivos electrónicos portátiles.
Principales características de las baterías de ion litio y su impacto en la sostenibilidad
Las características de las baterías de ion litio están directamente relacionadas con sus beneficios para la sostenibilidad ambiental. Comparadas con otras tecnologías de baterías, las propiedades técnicas de las baterías de lithium contribuyen a un impacto positivo en el medio ambiente. Algunas características principales son:
- Alta densidad de energía: tienen la capacidad de almacenar grandes cantidades de energía en un tamaño compacto, lo que las hace ideales para aplicaciones donde el espacio y el peso son limitados, menor Footprint.
- Baja tasa de autodescarga: mantienen su carga durante largos períodos cuando no están en uso y esto las hace más eficientes en términos de retención de energía.
- Larga vida útil: pueden soportar muchos más de ciclos de carga y descarga (hasta 5,000) sin una pérdida significativa de capacidad, lo que prolonga su vida útil que puede variar entre 10 y 15 años dependiendo de su uso.
- Menor impacto ambiental: a diferencia de las baterías de plomo-ácido, las baterías de ion litio no contienen materiales tóxicos como el cadmio y por lo tanto las hace menos perjudiciales para el medio ambiente.
- Altas temperaturas de operación: funcionan de manera eficiente en un amplio rango de temperaturas extremas tanto en climas cálidos como fríos.
- Seguridad y control optimizados: incorporan sensores de temperatura y reguladores que previene sobrecargas y sobrecalentamientos.
- Menos tiempo de carga: una batería de litio se puede cargar al 100% en un período de 2 horas.
Aplicaciones de las baterías de ion litio
Gracias a su costo – eficiencia, las baterías de ion litio tienen una amplia versatilidad de uso como, por ejemplo:
- Paneles solares: por la forma de autocarga, estas baterías son las que mejor funcionan, aun cuando la energía solar es intermitente.
- Vehículos eléctricos: la industria de la electromovilidad ha optado por las baterías de ion litio debido a la cantidad de carga que pueden almacenar y su sistema de autorregulación de consumo. Esto a su vez extiende la autonomía del vehículo para viajes más largos.
- Electrónica de consumo: celulares, computadores portátiles o tablets, se han convertido en la aplicación principal de estas baterías por su tamaño compacto.
- Dispositivos médicos: las baterías ion litio están presentes en sillas de ruedas eléctricas o stents motorizados a distancia, facilitando la vida de las personas con restricciones de movilidad.
Baterías de ion litio para UPS Industronic
En instalaciones donde los servidores de datos son de gran volumen o fábricas con máquinas de operación continua, se usan las baterías de litio integradas en los sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) para proteger a los equipos de pérdida o inestabilidad del suministro de energía. A continuación, presentamos algunos aspectos clave sobre el uso de baterías de ion litio en UPS:
- Duración y protección de hasta 3 veces más que las baterías VRLA(Plomo Ácido), lo cual reduce significativamente los costos de mantenimiento y la necesidad de reemplazos frecuentes.
- Rendimiento superior en temperaturas de hasta 50°C sin degradar el desempeño, lo cual hace más versátiles a las UPS en distintos entornos industriales.
- Las baterías de ion litio ofrecen sistemas de seguridad avanzados que reducen el riesgo de sobrecalentamiento y fugas, y permiten una rápida extinción en caso de fuego.
- A diferencia de las baterías de plomo-ácido, las de ion de litio permiten mezclar unidades antiguas y nuevas sin comprometer su rendimiento, facilitando actualizaciones graduales y reduciendo los costos iniciales de inversión.
- En sistemas que requieren alta capacidad de almacenamiento energético, las baterías de ion litio permiten conectar hasta 20 o 30 módulos en paralelo, sin problemas de desbalance de voltaje y corriente y asegurando la estabilidad y eficiencia del sistema UPS.
En conclusión, las baterías de ion litio están transformando la forma en que almacenamos y utilizamos la energía. Su eficiencia, flexibilidad y capacidad de soportar un uso intensivo las hacen una opción ideal para aplicaciones industriales y de consumo.
