¿Por qué se autodescargan las baterías de iones de litio?

Question

He visto algunas preguntas sobre la pérdida de capacidad debido a la resistencia interna y la oxidación de las placas. También he aprendido que estas baterías tienen circuitos de protección.

Pero tengo curiosidad por la autodescarga, el fenómeno de cargar una batería de iones de litio al 100% y dejarla sin usar, sólo para volver meses después y descubrir que no ha conservado una carga completa y necesita rellenarse.

¿La autodescarga a lo largo del tiempo es atribuible a la química de la batería? ¿Es la sobrecarga del circuito de protección? ¿O es algo más complicado o una combinación de ambas cosas? ¿Cuál es el mecanismo de autodescarga de las baterías de iones de litio?

Answer 1

Wikipedia dice: La autodescarga es un fenómeno que se produce en las pilas en el que las reacciones químicas internas reducen la carga almacenada de la pila sin que haya conexión entre los electrodos. La autodescarga reduce la vida útil de las pilas y hace que inicialmente tengan menos carga de la que tienen cuando se utilizan. (véase aquí ).

Suele deberse a electrodos químicamente inestables y a impurezas en el electrolito. En el caso de las baterías de iones de litio, la autodescarga es mínima, mientras que la situación es mucho peor con las de Ni-Cd y Ni-MH. Algunos tipos de baterías de litio también utilizan separadores entre los electrodos para reducirla aún más. Éstas pueden autodescargarse menos de un 1% al año.

La autodescarga aumenta con la temperatura, por eso normalmente conviene mantenerlos en frío.

También hay que tener en cuenta que los índices de autodescarga varían incluso dentro de un mismo lote fabricado con el mismo proceso. También cambia con los ciclos de la batería, el método de carga y a medida que envejece. Más información aquí

Answer 2

El diablo está en los detalles. Si la batería de litio es una caja negra de varias celdas (por ejemplo, las baterías de 13,2 V nominales de NEC que tienen celdas A123 en su interior), la batería incluye la electrónica BMS. Esta electrónica monitoriza el estado de cada par de celdas del pack. El BMS no utiliza energía cero - y por lo tanto, el sistema de gestión de la batería que estaba destinado a gestionar las células drena la batería si no se utiliza, incluso nuevo en el estante y en la caja durante un período de tiempo. Peor aún, si el voltaje cae por debajo de un cierto punto, la electrónica normalmente enciende intencionadamente un MOSFET de alta corriente (o 2 o 3) para quemar intencionadamente los fusibles incorporados. En ese momento, la batería es un ladrillo a menos que puedas abrirla, recargar las celdas directamente, reemplazar el fusible BEL25, volver a sellar la batería y estás en el juego de nuevo. Parece un error que estos fabricantes de baterías no las empaqueten con el BMS desactivado, sino diseñadas para activar automáticamente el BMS en el primer ciclo de carga.