Batería de litio de níquel cobalto manganeso (NCM)
La energía específica teórica de las baterías NCM se ha mejorado significativamente en aplicaciones prácticas. En comparación con las baterías de óxido de cobalto y litio, las baterías NCM pueden ofrecer una mayor capacidad. Sin embargo, en términos de materiales, las baterías NCM utilizan óxidos de níquel-cobalto-manganeso y electrolitos orgánicos, que no resuelven fundamentalmente los problemas de seguridad. Si se produce un cortocircuito, puede generar una corriente excesiva, lo que genera posibles riesgos para la seguridad.
Batería de fosfato de hierro y litio (LFP)
La capacidad teórica es de 170 mAh/g, mientras que la capacidad práctica alcanzable es de aproximadamente 160 mAh/g. En términos de seguridad, las baterías LFP exhiben una alta estabilidad térmica y una baja actividad de oxidación de electrolitos, lo que resulta en un rendimiento de seguridad superior. Sin embargo, sus desventajas incluyen baja conductividad eléctrica, mayor volumen, mayor consumo de electrolitos y una consistencia de celda relativamente peor debido a su alta capacidad.
Batería de óxido de cobalto y litio (LCO)
Una característica clave de su estructura es que incluso cuando está completamente cargado, una cantidad considerable de iones de litio permanece en el cátodo. Esto significa que el ánodo no puede acomodar más iones de litio que migran desde el cátodo. En condiciones de sobrecarga, el exceso de iones de litio continúa moviéndose hacia el ánodo, donde no pueden intercalarse completamente y, en cambio, forman litio metálico. Este litio metálico tiende a crecer formando estructuras dendríticas, conocidas como dendritas de litio. Una vez formadas, las dendritas pueden perforar el separador y provocar cortocircuitos internos. Además, los componentes principales del electrolito son los carbonatos, que tienen puntos de inflamación y puntos de ebullición bajos, lo que los hace propensos a la combustión o incluso a la explosión a temperaturas elevadas. Controlar la formación de dendritas es relativamente más fácil en baterías de pequeña-capacidad, por lo que las baterías LCO se utilizan principalmente en dispositivos electrónicos portátiles y no son adecuadas para aplicaciones de baterías eléctricas.
Batería de óxido de litio y manganeso (OVM)
Las baterías de óxido de litio y manganeso tienen ciertas ventajas. En un estado completamente cargado, los iones de litio en el cátodo pueden intercalarse completamente en la estructura de carbono del ánodo, a diferencia de las baterías LCO donde queda algo de litio en el cátodo. En teoría, esto previene la formación de dendritas. Sin embargo, en la práctica, fuertes fuerzas externas o una mala calidad de fabricación aún pueden causar un rápido movimiento de iones de litio-durante los ciclos de carga y descarga. Si el ánodo no puede acomodar los iones de litio a tiempo, aún se pueden formar dendritas. Prevenir esto depende de estrictos controles de calidad y pruebas durante la fabricación. En general, es poco probable que las baterías OVM calificadas experimenten incidentes de seguridad. Su estructura estable también da como resultado una actividad de oxidación mucho menor en comparación con el LCO, e incluso en el caso de cortocircuitos externos, el riesgo de deposición de litio, combustión o explosión se reduce significativamente.
