Baterías de iones de litio
Las baterías de iones de litio (Li-ion) fueron introducidas comercialmente por Sony en 1991 para su uso principalmente en productos de consumo. Desde entonces, se han convertido en la tecnología de baterías más utilizada para el almacenamiento de energía a escala de red. Las baterías de iones de litio tienen la versatilidad para manejar aplicaciones de menor escala, como la alimentación de vehículos eléctricos, así como aplicaciones a escala de red que requieren megawatts de energía durante horas a la vez.
Las baterías de iones de litio reciben su nombre de la transferencia de iones de litio entre los electrodos, tanto cuando se inyecta energía con fines de almacenamiento como cuando se extrae. En lugar de litio metálico, las baterías de iones de litio utilizan óxidos de metal de litio como cátodo (el electrodo cargado negativamente por el cual los electrones ingresan a un dispositivo), y el carbono normalmente sirve como ánodo (el electrodo cargado positivamente por el cual los electrones salen de un dispositivo). A diferencia de otras baterías con electrodos que cambian al cargar y descargar, las baterías de iones de litio ofrecen una mejor eficiencia porque los movimientos de los iones dejan intactas las estructuras de los electrodos.
Para duraciones de almacenamiento de 30 minutos a tres horas, las baterías de litio son actualmente la solución más rentable y tienen la mejor densidad de energía en comparación con las alternativas. Para duraciones más largas, el litio puede ser o no la opción más rentable según la aplicación, especialmente si se consideran los costos de por vida. Las baterías de litio también son altamente configurables en una variedad de tamaños de cadenas y bastidores de baterías para crear una amplia gama de voltajes, clasificaciones de potencia o incrementos de energía. Esto permite diseños de aplicaciones específicas que pueden variar desde unos pocos kilowatts con unos pocos minutos de almacenamiento, hasta soluciones de varios megawatts con horas de almacenamiento que pueden usarse en una subestación de servicios públicos o un parque eólico.Las cadenas de baterías de litio generalmente tienen un requisito de rango de voltaje más estrecho y un voltaje de corriente directa mínimo más alto, lo que ayuda a minimizar el costo del sistema de convertidor de potencia en relación con otras tecnologías de batería. La eficiencia general de un sistema de almacenamiento de energía que utiliza baterías de litio suele ser mayor que la de las baterías híbridas de zinc o de flujo. La tasa de descarga, el clima y el ciclo de trabajo juegan un papel importante en la eficiencia. El ciclo de trabajo es el ciclo de funcionamiento de una máquina o dispositivo que produce un trabajo intermitente en lugar de continuo.
Con el tiempo, todas las baterías de litio se degradan y es necesaria una estrategia de re abastecimiento, reemplazo y eliminación al diseñar un sistema para una vida útil de 20 años. Aunque la naturaleza de estado sólido de las baterías de litio significa menos partes móviles, los bloques de construcción relativamente pequeños significan que hay una gran cantidad de partes que requieren un sistema de administración de baterías y monitoreo de cadenas más sofisticado en comparación con las baterías híbridas de zinc o de flujo.
