Efecto memoria de las baterías de iones de litio. Noticias gratuitas de la biblioteca técnica

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El efecto memoria de las baterías de iones de litio

26.04.2013

Los científicos del Instituto Paul Scherer, junto con colegas de los Laboratorios de Investigación de Toyota en Japón, descubrieron que un tipo de batería de iones de litio ampliamente utilizado tiene un efecto de memoria. Esto le permite comprender los mecanismos de las baterías y resolver algunos problemas con su capacidad y durabilidad.

El efecto memoria generalmente se asocia con una violación del modo de descarga / carga de la batería: la batería comienza a cargarse antes de que se descargue por completo, lo que conduce a la indisponibilidad de parte de la capacidad de la batería. Se creía que solo las baterías de NiCd y NiMH se ven afectadas por esta "enfermedad", que en casos severos pierden hasta el 50% de su capacidad. Resulta que las baterías de iones de litio también pueden tener un efecto de memoria, y está asociado con la misma carga o descarga incompleta. En el caso de las baterías de iones de litio, esto conlleva la imposibilidad de determinar con precisión el nivel de carga y la inaccesibilidad de parte de su capacidad.

El efecto memoria y las variaciones asociadas en el voltaje de funcionamiento de la batería ya se han confirmado con baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4). Por lo general, estas baterías mantienen un voltaje casi constante en un amplio rango de carga. Parece estar bien, pero por otro lado, incluso una pequeña anomalía en el voltaje de funcionamiento es interpretada incorrectamente por la automatización, por ejemplo, comienza a "pensar" que la batería está llena al 90%, aunque en realidad es solo 50% cargado.

Este efecto memoria se nota especialmente en los vehículos eléctricos e híbridos. Durante el frenado de tales máquinas, la batería se carga y, durante aceleraciones bruscas, se descarga rápidamente. Como resultado de numerosos ciclos sucesivos de carga y descarga parcial, la electrónica "se vuelve loca" y acumula gradualmente un efecto memoria. Como resultado, el nivel de carga de la batería se estima incorrectamente, lo que dificulta el funcionamiento de la máquina y acorta la vida útil de la batería.

Este fenómeno se basa en un proceso químico que conduce al agrandamiento de las partículas de carga en los electrodos ya las fluctuaciones de voltaje. Son estas fluctuaciones las que crean errores en el control del nivel de carga. Resulta que los sensores de nivel de carga modernos que miden el voltaje a menudo son incorrectos y deben reemplazarse con tecnología más "inteligente".

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Los investigadores están estudiando las técnicas de vuelo de los periquitos y las abejas, aplicando sus hallazgos a los programas de control de drones.

"Estamos estudiando cómo estas pequeñas criaturas en el aire (abejas y pájaros) utilizan su visión para evitar colisiones, volar con seguridad a través de pasajes estrechos, controlar su altura sobre el suelo, etc.", dice el profesor Mandiyam Srinivashan. Los cerebros de los insectos y las aves son muy diferentes, pero cuando se trata del control de vuelo, su aparato de navegación funciona de manera muy eficiente. El cerebro de una abeja pesa una décima parte de un miligramo, y el número de neuronas es incomparablemente más pequeño que el nuestro. .Sin embargo, los insectos encuentran fácilmente su ruta a 10 km de su colmena en busca de alimento.

Estudiar su comportamiento puede revelarnos algunos de los principios básicos de la navegación visual que son inherentes no solo a ellos, sino también a las personas. Dichos drones podrían ser increíblemente útiles para aplicaciones en topografía, operaciones de rescate, seguridad, etc.

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