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¿Por qué las baterías de litio pierden capacidad con el tiempo? | Causas y soluciones | Huawei New Power
¿Por qué las baterías de litio pierden capacidad con el tiempo?
Las baterías de litio son la base del almacenamiento de energía moderno, alimentando desde smartphones hasta vehículos eléctricos. Sin embargo, con el tiempo, pierden capacidad debido a cambios químicos y mecánicos. Comprender estos procesos ayuda tanto a usuarios como a fabricantes a optimizar el rendimiento de las baterías y a prolongar su vida útil.
Principales razones de la pérdida de capacidad de la batería de litio
1. Crecimiento de la interfase electrolítica sólida (ISE)
La capa de SEI se forma en el ánodo durante la primera carga. Con el tiempo, se engrosa, consumiendo litio activo y reduciendo la capacidad. Estudios demuestran que el crecimiento de SEI contribuye a la pérdida de capacidad total entre el 20 % y el 40 % después de 500 ciclos.
2. Recubrimiento de litio
A bajas temperaturas o altas tasas de carga, el litio metálico puede depositarse sobre el ánodo, reduciendo el litio disponible y aumentando el riesgo de cortocircuito.
3. Degradación del cátodo
Los ciclos repetidos modifican la estructura del cátodo (p. ej., NMC, LFP). La disolución de metales de transición reduce la eficiencia. Los cátodos con alto contenido de níquel pueden perder aproximadamente un 15 % de su capacidad en 1000 ciclos a temperaturas elevadas.
4. Descomposición de electrolitos
Las altas temperaturas y el sobrevoltaje aceleran la degradación del electrolito, aumentando la impedancia de la celda. El uso continuo por encima de 45 °C casi duplica la tasa de pérdida de capacidad.
5. Estrés mecánico y microfisuras
La expansión y contracción de los materiales de los electrodos provocan microfisuras, aislando el material activo y reduciendo la capacidad.
Factores que aceleran la pérdida de capacidad
| Factor | Impacto en la batería | Recomendación |
|---|---|---|
| Alta temperatura (>45 °C) | Crecimiento acelerado de SEI y descomposición de electrolitos | Operar entre 15–30°C |
| Descarga profunda (DoD > 90%) | Estrés de los electrodos y envejecimiento más rápido | Mantener el DoD entre el 20 y el 80 % |
| Carga rápida (>2C) | Mayor riesgo de formación de placas de litio | Utilice tarifas de carga moderadas |
| Carga a baja temperatura (<0 °C) | Recubrimiento severo de litio | Precalentar antes de cargar |
Disminución de la capacidad frente a la vida útil del ciclo
Cómo frenar la pérdida de capacidad
- Mantenga el SOC de la batería entre el 20 y el 80 % para el uso diario.
- Conservar en un lugar fresco y seco (idealmente entre 15 y 25 °C ).
- Utilice un sistema de gestión de batería (BMS) robusto.
- Elija paquetes de calidad de fabricantes confiables como Huawen New Power .
Dongguan Huawen nueva energía Co., Ltd. es un fabricante profesional de baterías de litio que integra R&D, producción y ventas. La empresa se estableció en 2015 y está ubicada en la ciudad de Dongguan, GUA.