¿Cómo funciona la batería de litio de tu portátil o periféricos?

¿Cómo funciona la batería de litio de tu portátil o periféricos?

Rodrigo Alonso

Desde los smartphones hasta tu ratón inalámbrico, pasando por los ordenadores portátiles o incluso las baterías externas para cargar otros dispositivos, las baterías de iones de litio están en nuestro día a día desde hace ya algún tiempo. En este artículo nos vamos a adentrar en el funcionamiento de este tipo de baterías, porque sabiendo cómo funciona, podrás saber de mejor manera cómo utilizarlas, cuidarlas y prolongar al máximo su vida útil.

Con todos los dispositivos inalámbricos que tenemos en nuestro día a día, la autonomía de las baterías es uno de los mayores quebraderos de cabeza para los diseñadores, y tanto se intenta fomentar su capacidad y autonomía que ahora los problemas se han agravado todavía más a causa de los sistemas con carga rápida, porque ahora la autonomía ya no lo es todo, sino que los usuarios también quieren que tarden lo menos posible en cargarse para poder volver a utilizar los aparatos.

Así pues, ¿cómo funcionan las baterías de iones de litio? Vamos a explicarlo de la manera más sencilla posible para que puedas comprender su funcionamiento, así como los riesgos que entrañan.

¿Cómo funcionan las baterías de litio?

Baterías las hay de muchas formas, colores y tamaños. Como decíamos al principio tenemos baterías de portátiles, que son de las más grandes de este diseño interno y las hay diminutas, como las que tiene tu ratón gaming inalámbrico. Pero todas tienen en común su estructura interna, formadas por los siguientes elementos:

  • Ánodo (electrodo positivo): está fabricado en óxido de litio cobalto (o de litio fosfato, litio magnesio…). El metal se encuentra en forma de lámina y adherido a los otros dos componentes principales, también en la lámina.
  • Cátodo (electrodo negativo): está fabricado generalmente en carbono poroso.
  • Separador: es una lámina que separa el ánodo del cátodo para evitar un cortocirtuito, y por norma general es de plástico aislante.
  • Electrolito: es un solvente orgánico en el que se sumergen el ánodo, el cátodo y el separador. Es un líquido altamente inflamable en el que se diluyen sales de litio, y por eso las baterías son tan peligrosas (o, al menos, entrañan ciertos riesgos).
  • Conversores y reguladores: precisamente porque las baterías de litio son peligrosas, se suelen integrar sensores para medir la temperatura y las sobrecargas. En definitiva, se incorporan diversos mecanismos de seguridad para evitar problemas.

Como decíamos, el electrodo positivo (ánodo) está fabricado de óxido de litio cobalto por norma general (LiCoO2), mientras que el electrodo negativo (cátodo) es de carbono. Cuando se carga la batería, los iones de litio se mueven del electrodo positivo al negativo a través del electrolito, uniéndose al carbono. Durante la descarga, el proceso opuesto, los iones de litio se separan del carbono para unirse de nuevo al ánodo. Este movimiento de iones de litio es el que genera la energía en las baterías.

Batería de iones de Litio

Este movimiento de iones de litio, o electrones, produce la energía que consumen nuestros dispositivos pero también genera calor, como cualquier otro componente en movimiento. Por eso la temperatura es un factor crucial ya no solo para un buen desempeño sino también por seguridad.

La mayoría de baterías cuenta con una carcasa metálica con un agujero de ventilación sensible a la presión. Cuando la batería se calienta, aumenta la presión y para evitar que explote se libera la presión extra por dicho agujero (por eso verás que en muchas hay una advertencia que nos dice que nunca debemos tapar ese agujero). Entre los sistemas de seguridad de las baterías de iones de litio, también destacan el PTC (Positive Temperature Coeficient, o coeficiente de temperatura positiva), que es el que se encarga de monitorizar la temperatura de la batería para evitar sobrecalentamiento.

¿Por qué a veces explotan las baterías?

Ya os hemos comentado que hay sistemas de seguridad para evitar esto en la medida de lo posible, pero a veces éstos no son suficientes, o bien por condiciones ambientales adversas pueden llegar a fallar. Partamos no obstante de la premisa de que las baterías de litio son seguras ya que incorporan estos sistemas de seguridad, pero siguen teniendo en su interior ese material altamente inflamable llamado electrolito. Si una batería explota caso siempre es por exceso de temperatura, momento en el que la presión aumenta, la carcasa cede e incendia el electrolito.

Proceso incendio batería

Por este motivo es muy importante mantener las baterías, sean del tipo que sean y del dispositivo que sean, en un lugar todo lo fresco y seco que sea posible, ya que el recalentamiento puede provocar una explosión, y no es broma.