Aspectos más destacados

• Baterías primarias de litio son de un solo uso y no pueden recargarse. Suelen encontrarse en dispositivos médicos, mandos a distancia y detectores de humo.
• Baterías secundarias de litioo baterías recargables, son habituales en dispositivos como ordenadores portátiles, teléfonos inteligentes y vehículos eléctricos.
• Las pilas primarias suelen durar más en la estantería que las secundarias, por lo que son una buena opción para artículos que no se utilizan con frecuencia.
• Aunque las pilas secundarias pueden costar más al principio, con el tiempo te ahorran dinero porque puedes utilizarlas una y otra vez.
• A la hora de decidir qué tipo comprar, hay que tener en cuenta la aplicación prevista, las necesidades energéticas y el impacto sobre el medio ambiente.

Introducción

En el mundo actual, utilizamos más aparatos electrónicos portátiles que nunca. Por eso, es fundamental conocer los distintos tipos de pilas y su funcionamiento. Este blog se centrará en las pilas primarias y secundarias. Explicaremos cómo funcionan ambos tipos, sus ventajas y desventajas, y dónde puedes encontrarlas de uso común. Esto te ayudará a tomar decisiones más inteligentes a la hora de elegir las pilas adecuadas para tu proyecto.

¿Qué son las pilas de litio primarias y secundarias?

Batería primaria de litio

Pila no recargable diseñada para un solo uso. Genera energía mediante una única reacción química que no puede invertirse. Una vez agotada, se desecha o se recicla.

Ejemplo (modelo Hot-Sell): ER14505 (Lithium Thionyl Chloride, LiSOCl₂): una popular pila primaria de tamaño AA con 3,6 V y 2600 mAh de capacidad.

Batería secundaria de litio

Batería recargable que puede cargarse y descargarse varias veces. Utiliza reacciones químicas reversibles, normalmente tecnología de iones de litio, para almacenar y liberar energía.

Ejemplo (modelo Hot-Sell): ICR18650 (Óxido de litio y cobalto, LiCoO₂): pila cilíndrica de 3,7 V muy utilizada, a menudo con una capacidad de 2200-3500 mAh.

Batería de litio primaria frente a secundaria

He aquí una tabla comparativa. Esta tabla destaca las principales diferencias entre las baterías de litio primarias (por ejemplo, ER14505) y las baterías de litio secundarias (por ejemplo, ICR18650). Compara la capacidad de recarga, el voltaje, la densidad energética, la vida útil, la autodescarga y el coste.

Ventajas e inconvenientes de la batería primaria de litio

Pros:

• Vida útil extremadamente larga (10-20 años).
• Alta densidad energética para una potencia compacta.
• Excelente rendimiento a temperaturas extremas (de -55 °C a 85 °C).
• Autodescarga mínima, ideal para el almacenamiento a largo plazo.

Contras:

• No recargable: debe sustituirse tras su uso.
• Mayor coste inicial sin valor de reutilización.
• Limitado a aplicaciones de bajo drenaje.

Ventajas e inconvenientes de la batería de litio recargable

Pros:

• Recargable, rentable con el tiempo.
• Versátil para dispositivos de alto consumo y uso frecuente.
• Amplia gama de capacidades y químicas (por ejemplo, ICR, INR).

Contras:

• Vida útil más corta debido a la autodescarga.
• Requiere un cargador y un sistema de gestión de baterías (BMS).
• Se deteriora con los ciclos, por lo que es necesario sustituirla.

Usos comunes

Batería primaria de litio (ER14505):

• Aplicaciones: Contadores de servicios públicos (agua/gas), sensores remotos, detectores de humo, rastreadores GPS, implantes médicos (por ejemplo, marcapasos) y equipos militares.
• Por qué: Longevidad y fiabilidad en escenarios de baja potencia y larga duración.

Batería secundaria de litio (ICR18650):

• Aplicaciones: Smartphones, ordenadores portátiles, vehículos eléctricos, herramientas eléctricas, linternas, drones, bancos de energía solar.
• Por qué: La recargabilidad se adapta al uso frecuente y a las necesidades de alta potencia.

Tipos comunes de pilas de litio primarias

Las pilas de litio primarias no son recargables y ofrecen una alta densidad energética y una larga vida útil. Los tipos más comunes son:

• Cloruro de litio y tionilo (LiSOCl₂): p. ej., ER14505 - Vida útil ultralarga, bajo drenaje.
• Dióxido de litio y manganeso (LiMnO₂): por ejemplo, CR2032 - Compactas, pilas de botón.
• Disulfuro de hierro y litio (LiFeS₂)p. ej., AA - Alta potencia, uso doméstico

Tipos habituales de pilas de litio recargables

Las pilas de litio recargables, o pilas de litio secundarias, alimentan dispositivos modernos con gran energía y versatilidad. Los tipos más populares son el óxido de litio y cobalto (ICR) para la electrónica compacta, el litio, níquel, manganeso y cobalto (INR) para el rendimiento equilibrado de los vehículos eléctricos, el litio, níquel, cobalto y aluminio (NCA) para las necesidades de alta energía, el litio, fosfato de hierro (IFR) para la seguridad y la longevidad, el litio, óxido de manganeso (IMR) para herramientas eléctricas, y el litio, polímero (LIP) para diseños flexibles y ligeros.

Cuándo elegir pilas de litio primarias (por ejemplo, ER14505):

• Necesidades a largo plazo y bajo consumo: Dispositivos como sensores remotos o contadores que funcionan durante años sin mantenimiento.
• Entornos hostiles: Frío o calor extremos donde las baterías secundarias podrían fallar.
• Sin acceso a la carga: Lugares remotos o dispositivos desechables (por ejemplo, balizas de emergencia).
• Fiabilidad crítica: Dispositivos médicos o de seguridad en los que sustituir una pila es mejor que arriesgarse a que falle la recarga.

Cuándo elegir pilas secundarias de litio (por ejemplo, ICR18650):

• Uso frecuente: Aparatos de uso diario, como teléfonos o herramientas, que necesitan recargarse con regularidad.
• Alta potencia de salida: Aplicaciones como los vehículos eléctricos o los drones requieren una energía fuerte y sostenida.
• Rentabilidad a lo largo del tiempo: Cuando puedes recargar cientos de veces en lugar de comprar pilas nuevas.
• Carga disponible: Entornos donde las fuentes de energía son accesibles para la recarga.

Innovaciones tecnológicas en las baterías de litio

El mundo de la tecnología de las baterías de litio cambia constantemente. Los investigadores e ingenieros encuentran nuevas formas de mejorarla. Los cambios recientes se centran en hacer que las pilas duren más, funcionen mejor, sean más seguras y cuesten menos. Esto ayuda a que más gente utilice las pilas de litio en distintos ámbitos.

Exploremos algunas nuevas y divertidas ideas y tendencias que configuran el futuro de las baterías de litio.

Avances en la duración y eficiencia de las baterías

Uno de los principales objetivos de la investigación en baterías de litio es alargar su vida útil. Para ello hay que abordar el problema de la pérdida de capacidad, que se produce cuando una batería pierde su capacidad de mantener la carga con el paso del tiempo. Los investigadores experimentan con distintos materiales, diseños de electrodos y combinaciones de electrolitos para ralentizar este proceso. Su objetivo es reducir la pérdida de capacidad y aumentar la vida útil de la batería.

Estos son los últimos avances de la industria de las pilas：.

Reposición de litio

• Qué: Adición de sales o compuestos de litio para restaurar los iones perdidos en baterías envejecidas.
• Avance: La Universidad de Fudan (China) desarrolló un método de "transfusión de baterías" con el que se consiguen hasta 12.000 ciclos, equivalentes a 18 años de uso del VE.
• Impacto: Triplica la vida útil típica (por ejemplo, de 1.000 a 12.000 ciclos), reduciendo los costes de sustitución y los residuos.

Electrolitos en estado sólido

• Qué: Sustitución de electrolitos líquidos por materiales sólidos como la cerámica o los sulfuros.
• Avance: Quantumscape y Toyota informan de densidades de energía hasta 50% superiores (350-500 Wh/kg) y 80% de carga en 15 minutos.
• Impacto: Aumenta la eficiencia con una carga más rápida y duplica la longevidad al reducir la degradación por reacciones secundarias de base líquida.

Optimización del ánodo de silicio

• Qué: Utilización de silicio en lugar de grafito, con nanoestructuración para evitar el agrietamiento.
• Avance: Las baterías con ánodo de silicio de Sila Nano ofrecen 20-40% más de capacidad (por ejemplo, 300 Wh/kg) y mantienen la capacidad de 80% después de 1.000 ciclos.
• Impacto: Aumenta la eficiencia energética para mayores alcances y mejora la vida útil con respecto a los ánodos de grafito tradicionales.

Gestión de la batería optimizada por IA

• Qué: Los algoritmos de IA ajustan los patrones de carga y controlan la degradación en tiempo real.
• Avance: Tesla e IBM integran la IA para predecir fallos y optimizar los ciclos, lo que prolonga la vida útil en 20-30% (por ejemplo, 1.200 ciclos frente a 1.000).
• Impacto: Maximiza la eficiencia y la longevidad sin alterar la química de la batería.

Mejoras del fosfato de litio e hierro (LFP)

• Qué: Añadir litio o mejorar la estructura del cátodo en las pilas LFP.
• Avance: Las células LFP mejoradas de CATL eliminan la pérdida de capacidad inicial, consiguiendo entre 3.000 y 4.000 ciclos a 160 Wh/kg.
• Impacto: Combina longevidad con rentabilidad, ideal para almacenamiento en red y VE asequibles.

Conclusión

En conclusión, es fundamental comprender la diferencia entre pilas de litio primarias y secundarias a la hora de elegir la fuente de energía adecuada para tus necesidades. Las pilas primarias duran mucho tiempo en la estantería. Puedes utilizarlas inmediatamente. Las baterías secundarias, en cambio, pueden recargarse. Son más rentables a largo plazo. Ten en cuenta tus necesidades específicas, como la capacidad energética y la duración del ciclo, para hacer una elección inteligente. La tecnología mejora constantemente el rendimiento de las baterías, lo que contribuye a su longevidad y eficiencia. Mantente al día de las nuevas tendencias para encontrar las mejores pilas para tus dispositivos. Para obtener asesoramiento personalizado sobre qué batería de litio elegir, puede contacte con nuestros expertos en el sector para pedir presupuestos.

Preguntas frecuentes

¿Qué es mejor, la batería primaria o la secundaria?

La elección entre pilas primarias y secundarias depende de sus necesidades. Si quieres una pila de un solo uso, que tenga mucha energía y que dure mucho tiempo en la estantería, entonces las pilas primarias son las mejores. Sin embargo, si te gustan las pilas que puedes recargar y que te ayudan a ahorrar dinero, las pilas secundarias son una mejor opción para ti.

¿Qué es mejor, una batería de litio NMC o LFP?

Las baterías NMC suelen tener una mayor densidad energética. Esto las hace adecuadas para situaciones en las que almacenar mucha energía es importante. Las baterías LFP, por su parte, duran más y son más seguras. Sin embargo, suelen costar un poco más.

¿Cuál es la principal ventaja de las pilas secundarias sobre las primarias?

La mayor ventaja de las pilas secundarias es que puedes volver a cargarlas. Esta característica clave te permite utilizarlas durante más tiempo, te ahorra dinero a largo plazo y ayuda al medio ambiente al reducir los residuos de pilas.

¿Son iguales las pilas de litio y las de iones de litio?

Las pilas de litio son de dos tipos principales: primarias y secundarias. Las primarias no pueden recargarse y suelen contener dióxido de litio-manganeso. Son ideales para aparatos que no consumen mucha energía. En cambio, las baterías secundarias pueden recargarse y utilizan principalmente tecnología de iones de litio. Son perfectas para aparatos que necesitan mucha energía.

¿Cuáles son los pros y los contras de las pilas de litio?

Las baterías de litio ofrecen varias ventajas. Son ligeras y tienen una alta densidad energética. También tienen una velocidad de descarga lenta. Sin embargo, pueden ser bastante caras. Es fundamental manipularlas y desecharlas con cuidado. Esto es importante debido a problemas de seguridad como el sobrecalentamiento o los incendios.