Tras veinte años en la industria de las baterías de litio , sigo recibiendo más preguntas sobre la tasa de autodescarga de las baterías de iones de litio que sobre la respuesta correcta. "Cuál es su tasa de autodescarga" es una pregunta común. "A qué temperatura, qué estado de carga (SoC), durante qué tiempo" casi nunca viene a continuación. Si se omiten esas tres condiciones, el porcentaje resultante no es una especificación, sino más bien un eslogan de marketing. Este artículo trata sobre lo que hay detrás de ese número: cómo se produce realmente la autodescarga, cómo la detecta una fábrica y qué debería preguntar un comprador a un proveedor.
Conclusiones clave
- En condiciones de almacenamiento a temperatura ambiente, la autodescarga de las baterías de iones de litio se sitúa aproximadamente entre el 1 % y el 5 % mensual, según estudios realizados en laboratorios de investigación, marcas de baterías para el consumidor y publicaciones del sector. Esta variación se debe a que la composición química, la temperatura, el estado de carga (SoC) y la antigüedad de la celda influyen en este valor de forma independiente.
- La temperatura es el factor más importante, y sigue la cinética de Arrhenius: cerca de la temperatura ambiente, las velocidades de reacción se duplican aproximadamente por cada aumento de 10 °C.
- La tasa de autodescarga, la tasa de descarga (tasa C) y la curva de descarga son tres especificaciones distintas. Los resultados de búsqueda y las hojas de datos las confunden constantemente.
- La autodescarga es también una señal de control de calidad en la fabricación, no solo una propiedad química, y esa es la dirección que debería tomar la evaluación de los proveedores, en lugar de un concurso de popularidad química.
¿Cuál es la tasa de autodescarga de una batería de iones de litio?
Una batería que permanece en un estante, desconectada de cualquier fuente de alimentación, pierde carga con el tiempo. Esto se conoce como autodescarga. La tasa de autodescarga es el porcentaje de capacidad almacenada que una celda pierde por mes o por año de almacenamiento en circuito abierto . No se trata de un defecto; todas las baterías recargables presentan este fenómeno, debido a reacciones internas que consumen litio activo o a una pequeña corriente de fuga que fluye incluso sin carga externa. Dado que el estado de carga de una celda sigue su voltaje de circuito abierto (OCV), la autodescarga se manifiesta como una disminución gradual del OCV. Generalmente se expresa como un porcentaje de capacidad perdida por mes o por año de almacenamiento en circuito abierto.
¿La tasa de autodescarga es lo mismo que la tasa de descarga (tasa C)?
No, y esta es la confusión que veo con más frecuencia en este espacio de palabras clave. La tasa C describe la velocidad de descarga de una batería bajo carga (1C vacía una celda completa en aproximadamente una hora) y está ligada al consumo de corriente de su aplicación, con su propio conjunto de compensaciones en torno a la resistencia interna, el calor y la estructura del electrodo. La autodescarga describe la pérdida de carga sin carga alguna: una especificación de almacenamiento, no de rendimiento. Una celda puede tener una gran capacidad de descarga a alta tasa y una autodescarga mediocre, o viceversa. Las dos no se correlacionan. Si buscó "batería de iones de litio de alta descarga" o "batería de iones de litio de corriente de descarga máxima", en realidad quería el rendimiento de la tasa C; allí abordamos las compensaciones de ingeniería en el papel de la tasa C en el diseño de paquetes de baterías de iones de litio.
¿Cuál es la diferencia entre la tasa de autodescarga y la curva de descarga?
Una curva de descarga representa el voltaje en función de la capacidad entregada (o el tiempo) mientras la celda está bajo carga; indica cuánto disminuye el voltaje a medida que se descarga la batería, lo cual es necesario para establecer voltajes de corte y estimar el tiempo de funcionamiento. La autodescarga se mide con el circuito abierto: sin flujo de corriente, solo la deriva del voltaje de circuito abierto o la retención de capacidad después de un período de reposo. Diferentes configuraciones de prueba, diferentes preguntas. Si un artículo muestra una y la etiqueta como la otra, conviene revisarlo.
¿Las baterías de iones de litio se autodescargan cuando no están en uso?
Sí, inevitablemente. Una pila que permanece completamente desconectada sobre una estantería a temperatura ambiente, en buen estado, pierde algo de carga con el tiempo debido a procesos químicos internos. La única variable es la velocidad.
Tasas típicas de autodescarga según la química de las baterías de iones de litio.
La tabla que aparece a continuación contrasta las cifras de un fabricante de instrumentos de investigación, una marca de baterías para el consumidor y publicaciones del sector, en lugar de repetir el único número que todo el mundo copia de Wikipedia.
| Química | Autodescarga típica (almacenamiento a temperatura ambiente) | Patrón fuente |
| Iones de litio (general, NMC/NCA/LCO) | ~1–5% por mes | Las fuentes de laboratorios de investigación (EL-CELL) y las marcas de consumo (EcoFlow cita ~2–3%/mes para baterías de iones de litio estándar) se sitúan más o menos en el mismo lugar. |
| LiFePO4 (LFP) | Generalmente en el extremo inferior, a menudo citado cerca o por debajo del 3%/mes. | Diversas fuentes independientes describen las baterías LFP como una de las químicas recargables con menor autodescarga. |
| Iones de sodio | Dependiente de la química y sensible al estado de carga (SoC) — véase más abajo | No asuma que las cifras de iones de litio se mantienen. |
| NiMH (para referencia) | Pérdida de aproximadamente un 10-15% en las primeras 24 horas, y luego aproximadamente un 20-30% al mes para las celdas estándar; las variantes de baja autodescarga (LSD) utilizan un separador más grueso para mantener las pérdidas mensuales en un pequeño porcentaje de un solo dígito. | Incluido solo a modo de comparación: el mecanismo de autodescarga de NiMH (reactividad del hidruro metálico) no está relacionado químicamente con el de las baterías de iones de litio, por lo que compararlas entre sí no aporta mucha información. |
Suele haber una diferencia entre lo que afirma un proveedor y lo que realmente se puede comprobar. La afirmación de que la autodescarga es inferior al 3 % al mes solo tiene sentido una vez que se relaciona con la temperatura de almacenamiento, el estado de carga (SoC) y la duración de la prueba. Sin estos tres datos, la cifra no se puede verificar de forma independiente; considérela como publicidad, ya sea en la ficha técnica de un competidor o en la nuestra.
Baterías de iones de sodio frente a baterías de iones de litio: ¿Cómo se comparan en cuanto a autodescarga?
El ion sodio sigue apareciendo como una alternativa al ion litio, por lo que esto merece una respuesta directa en lugar de una suposición.
En general, los comentarios de la industria sitúan la autodescarga de las baterías de iones de sodio por encima de la de las baterías de litio-ferrofosfato (LFP); una comparación reciente citó una autodescarga de LFP de alrededor del 3%, mientras que la de las baterías de iones de sodio fue mayor, lo suficiente como para que la eficiencia se vea visiblemente afectada cuando un sistema de iones de sodio permanece inactivo durante un tiempo.
Las investigaciones sobre el envejecimiento por calendario revisadas por pares complican un poco la situación: un estudio que comparó las celdas de iones de litio y de sodio descubrió que, en estados de carga altos, una celda de litio de tipo NMC y una celda de sodio de tipo NFM mostraron una autodescarga dominada por reacciones similares en el lado del cátodo, mientras que una celda LFP mantenida al 70 % de SoC fue la que perdió más capacidad entre los puntos de SoC probados.
Por lo tanto, no se trata tanto de que "una química gane de plano", sino más bien de que ambas familias dependen del SoC, y un solo porcentaje merece el mismo escrutinio en ambos casos.
Por nuestra parte: CM Batteries'Los datos de laboratorio de iones de sodio patentados hasta ahora cubren la descarga a baja temperatura: tres pruebas hasta −40 °C, publicado en nuestra comparativa de baterías de iones de sodio frente a baterías de LiFePO4 para climas fríos.
Todavía no hemos realizado nuestro propio seguimiento a largo plazo de la autodescarga de iones de sodio, y prefiero decirlo claramente antes que mezclar ambos conjuntos de datos. Si su aplicación implica tanto el funcionamiento en climas fríos como el almacenamiento prolongado en reposo, se trata de dos cuestiones distintas; conviene consultar con el proveedor sobre cada una por separado.
¿Qué impulsa la autodescarga?
Temperatura
El efecto de la temperatura sobre la autodescarga es fuerte, directo y aproximadamente exponencial: una temperatura de almacenamiento más alta acelera las reacciones parásitas que provocan la pérdida de capacidad, mientras que una temperatura más baja las ralentiza. Esto se ajusta a la cinética de tipo Arrhenius, y es una de las razones por las que el almacenamiento a baja temperatura es una práctica habitual en los estudios de envejecimiento cronometrado.
Un ejemplo ilustrativo, basado en datos de envejecimiento publicados por terceros (no en nuestra propia prueba; la atribución se indica más abajo), analizó celdas de LCO a varias temperaturas fijas durante cientos de días. Las celdas almacenadas a temperaturas más elevadas perdieron capacidad notablemente más rápido que las que se mantuvieron a temperatura ambiente o inferior. Si bien el LCO no forma parte de nuestra línea de productos, el patrón de temperatura que muestra coincide con los mecanismos descritos a continuación, que son comunes a las baterías de iones de litio en general.
Un ejemplo de producción que hemos visto en pruebas industriales relaciona la temperatura y la duración del almacenamiento mediante una sencilla fórmula aditiva: para un diseño de celda específico, la autodescarga (mV) se calcula de la siguiente manera: ≈ 0.23 × días de almacenamiento + 0.39 × (temperatura de almacenamiento − 25 °C). Es importante aclarar que estos coeficientes corresponden a una composición química y una construcción de celda específicas, y no son aplicables a otras celdas. Se presenta aquí como una ilustración concreta de cómo se combinan la temperatura y el tiempo, no como una fórmula reutilizable.
Cuatro mecanismos se combinan a temperaturas elevadas para acelerar la pérdida de capacidad durante el almacenamiento:
| Mecanismo | Por que sucede | Resultado |
| inestabilidad de la capa SEI | Las temperaturas más altas desestabilizan la interfase de electrolito sólido (SEI) en el ánodo y se rompe. | La celda reconstruye la SEI, consumiendo litio activo que se ha perdido permanentemente de la capacidad ciclable. |
| Disolución del metal del cátodo | El calor acelera la disolución de los metales de transición de la estructura del cátodo. | Pérdida de material catódico activo, mayor impedancia |
| Mayor actividad de los electrones | Una mayor energía térmica hace que los electrones sean más móviles y reactivos. | Más reacciones secundarias en la interfaz ánodo/electrolito |
| Reactividad de los electrolitos | El calor aumenta la actividad química del electrolito. | Mayor reacción entre el electrolito y las superficies del electrodo. |
Estado de carga de almacenamiento (SoC)
El estado de carga (SoC) al que se almacena una celda también es importante: un SoC más alto generalmente implica una pérdida de capacidad más rápida durante el almacenamiento, ya que un par cátodo/ánodo completamente cargado se encuentra a un potencial electroquímico más elevado que acelera las reacciones secundarias. Por eso, el almacenamiento con carga parcial (generalmente entre el 40 % y el 60 %) es la recomendación estándar para cualquier dispositivo que se almacene a largo plazo, en lugar de almacenarlo al 100 %.
Consistencia en la fabricación célula a célula
Aquí es donde la autodescarga deja de ser una cuestión puramente química y se convierte en un problema de fabricación, y es la parte que la mayoría de los artículos sobre este tema omiten por completo. La contaminación que se produce durante el recubrimiento de los electrodos o el ensamblaje de la celda, las desviaciones dimensionales o las rebabas de procesamiento en el colector de corriente, los defectos en el separador: cualquiera de estos factores puede generar fugas internas anormales o microcortos caminos que se manifiestan como lecturas de autodescarga elevadas o inconsistentes dentro de un lote.
Los estudios académicos sobre la consistencia de los paquetes de celdas consideran la tasa de autodescarga como uno de los indicadores principales, junto con el estado de carga (SoC), la capacidad y la resistencia interna, que se utilizan para determinar si un lote de celdas es lo suficientemente consistente como para empaquetarse de forma segura.
El efecto práctico se describe con una analogía bastante sencilla en las plantas de producción: la capacidad del paquete se comporta como un barril hecho de duelas de diferentes alturas; lo que el paquete puede ofrecer realmente viene determinado por su celda más débil, no por la de rendimiento medio o la de mejor rendimiento.
Un pequeño número de células con autodescarga anormal en un lote que, por lo demás, es decente, puede limitar silenciosamente el rendimiento de todo el paquete, y el desequilibrio tiende a ampliarse con el tiempo a medida que las células con descarga desigual envejecen a ritmos diferentes.
Descarga espontánea física frente a química: problemas diferentes, soluciones diferentes.
Un valor elevado de autodescarga en un lote generalmente se debe a una de dos causas raíz distintas, y los ingenieros las tratan de manera diferente.
Autodescarga física: fuga interna
La autodescarga física es, simple y llanamente, una fuga interna: partículas metálicas que perforan el separador, un defecto en el separador o una rebaba en un electrodo que crea un puente hacia el electrodo opuesto, generando un camino directo para los electrones. Esto suele estar relacionado con variaciones en lotes, materiales entrantes y procesos, y, en principio, se puede solucionar mediante la inspección de entrada y un control de procesos más riguroso.
Autodescarga química: reacciones secundarias
La autodescarga química son las reacciones secundarias que ocurren entre el electrodo y el electrolito, consumiendo litio activo en el proceso: reconstrucción de la capa SEI, corrosión del electrodo por el electrolito, etc. Esto se debe más a la formulación y al sistema de materiales en sí, no a un lote defectuoso.
Cómo diferenciarlos
Distinguirlos suele reducirse a una serie de pruebas prácticas:
- Prueba de relación entre alta temperatura y temperatura ambiente. Las fugas por cortocircuito físico no se ven muy afectadas por la temperatura; las reacciones químicas secundarias se aceleran notablemente con el calor. Almacene las celdas durante un tiempo fijo a cada temperatura y compare la tasa de autodescarga entre ambas: una tasa cercana a un valor de referencia indica que predominan las causas físicas, mientras que una tasa muy inferior a ese valor indica que predominan las reacciones químicas secundarias. La tasa de referencia y la duración exactas dependen de la química, no son una constante universal, pero el método de comparación en sí mismo es realmente útil.
- Comparación antes y después del ciclismo. Los ciclos de carga y descarga tienden a quemar o fundir puntos internos de microcortocircuito, por lo que la autodescarga física suele disminuir notablemente después de cada ciclo. Si la autodescarga apenas varía antes y después del ciclo, es más probable que predominen las causas químicas.
- Pruebas de corriente de fuga a temperatura criogénica. Las pruebas en nitrógeno líquido prácticamente eliminan las reacciones secundarias electroquímicas, por lo que cualquier corriente de fuga que aparezca se debe en gran medida a cortocircuitos físicos.
- Desmontar una celda defectuosa y examinar la cantidad, la forma y la composición de las manchas oscuras en el separador es una de las técnicas de análisis de fallas más directas para identificar fuentes físicas de autodescarga, como la contaminación por metales.
- Sensibilidad en diferentes SoC. Las celdas con autodescarga física anormal suelen ser más fáciles de detectar con un estado de carga alto que con un estado de carga bajo, porque la mayor diferencia de potencial hace que las corrientes de fuga microcortas sean más visibles.
Por qué es importante la distinción
Esta distinción tiene un valor práctico: un porcentaje de autodescarga indica si un lote presenta algún problema. Separar las causas físicas de las químicas permite identificar la raíz del problema: cadena de suministro y control de procesos frente a formulación y diseño de materiales. Esto es crucial a la hora de decidir si una inspección de entrada más rigurosa lo solucionará. También es una buena pregunta para plantear directamente al proveedor: cuando aparece un lote anómalo, ¿cómo se determina la causa raíz?
Cómo se prueba y se mide realmente la autodescarga
El método más directo —cargar completamente una celda, medir su capacidad, dejarla desconectada durante un período conocido, descargarla y volver a medir— es preciso, pero lento y costoso, ya que una señal significativa a las tasas típicas de las baterías de iones de litio puede tardar semanas en aparecer. No es algo que se pueda aplicar a todas las celdas que salen de la línea de producción. En la práctica, la producción y la I+D se basan en un puñado de métodos, cada uno con sus propias ventajas e inconvenientes:
Seis maneras de medir la autodescarga
- Método de caída de tensión — Registra la tasa de cambio de voltaje en circuito abierto antes y después del almacenamiento. Es el método más sencillo de implementar y el más común en las líneas de producción, aunque la caída de voltaje debe convertirse mediante la característica voltaje-estado de carga de la celda para relacionarla con la pérdida de capacidad real.
- Método de desvanecimiento de capacidad — Mide directamente el porcentaje de pérdida de capacidad por unidad de tiempo. Se acerca más a una medición “real” de la pérdida, pero es lento y costoso, por lo que se usa más en pruebas de validación que en pruebas de lotes.
- Método de corriente de autodescarga — Calcula de forma inversa una corriente de autodescarga equivalente (Isd) a partir de la relación entre la pérdida de capacidad y la duración del almacenamiento, lo que resulta útil para comparar entre diferentes condiciones de almacenamiento.
- Modelado del consumo de litio — Crea un modelo que muestra cuánto litio consumen las reacciones secundarias activas durante el almacenamiento, basándose en cómo la conductividad electrónica de la capa SEI del ánodo afecta la tasa de consumo de litio. Es más una herramienta de investigación de mecanismos que una herramienta de producción.
- Detección mediante valor K (o equivalente) — una fórmula que combina la caída de voltaje, la temperatura y el tiempo de almacenamiento en una sola puntuación; en efecto, la versión diseñada para la producción del método de caída de voltaje, que se utiliza para identificar las celdas con fugas inferidas anormalmente altas para que puedan retirarse antes de que lleguen a un paquete.
- Espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) — principalmente para trabajos de diagnóstico o I+D más profundos, útiles para inferir qué está provocando una lectura de autodescarga en lugar de simplemente informar el número.
Ninguno de estos métodos es intrínsecamente "más correcto" que los demás. Cada uno prioriza la velocidad, el costo y la precisión de manera diferente, razón por la cual el método es tan importante como el resultado final.
What Decides Whether the Measurement Is Trustworthy
Elegir el método adecuado es solo el primer paso; el sistema de medición en sí tiene algunos detalles que son igual de importantes, y la mayoría de los artículos sobre este tema nunca los mencionan:
- La selección del SoC no es arbitraria. dOCV/dT —la sensibilidad del voltaje en circuito abierto a la temperatura— se amplifica significativamente en la meseta de voltaje de una celda, por lo que una pequeña fluctuación de temperatura puede interpretarse erróneamente como una gran diferencia en el estado de carga (SoC), lo que introduce un error real. Las pruebas de autodescarga en producción suelen seleccionar un punto de SoC relativamente insensible a las variaciones de temperatura; el punto exacto varía según el diseño de la celda, y un estado de carga completa también es una opción sencilla y práctica que utilizan algunas líneas de producción.
- La hora de inicio del examen es importante. Justo después de la carga, la polarización interna de la celda aún no se ha estabilizado, y medir la tasa de cambio de voltaje demasiado pronto introduce sesgos. En la práctica, las pruebas suelen esperar a que la tasa de cambio de voltaje se estabilice antes de que comience la medición; el tiempo que esto tarda varía según el sistema de celdas.
- Los requisitos de precisión en las mediciones son exigentes. Los estudios de autodescarga suelen tratar con cambios de voltaje del orden de décimas de milivoltio; un voltímetro estándar de 4.5 dígitos (resolución de 1 mV) no es lo suficientemente preciso. Esto requiere instrumentación de 6.5 dígitos (resolución de 0.1 mV o mejor), combinada con un control estricto de la temperatura ambiente de prueba, ya que incluso una variación de 1 °C puede introducir una deriva en la lectura lo suficientemente grande como para invalidar una medición.
Esta es una de las razones por las que seguimos insistiendo en que "no hay que fiarse de un valor de autodescarga sin un método de prueba especificado", no porque sea una idea particularmente profunda, sino porque realizar esta medición correctamente es un sistema de ingeniería real, y cualquier punto débil en él distorsiona la cifra resultante.
¿Dónde se ubica la autodescarga? CM Batteries' Marco de pruebas de confiabilidad
No medimos la autodescarga como un dato aislado, sino como un punto de control fijo dentro de un marco de validación de confiabilidad más amplio, basado en cuatro pilares: validación de seguridad, rendimiento eléctrico y durabilidad del ciclo de vida, pruebas ambientales y de robustez, y BMS e inteligencia funcional. Las pruebas de autodescarga y almacenamiento se incluyen en el pilar de rendimiento y durabilidad del ciclo de vida, junto con la verificación de capacidad, la medición de la resistencia interna y la validación del ciclo de vida.
El método en sí es fijo: la tasa de autodescarga se mide como la pérdida de capacidad después de dejar reposar una celda completamente cargada (100 % SoC) durante 28 días, y se utiliza específicamente como un indicador de consistencia de fabricación, que es precisamente la función de diagnóstico que este artículo ha estado desarrollando. Una prueba complementaria, la prueba de vida útil de almacenamiento, evalúa la recuperación de capacidad después de un almacenamiento prolongado bajo un SoC y una temperatura definidos. Lo que no hacemos es publicar un valor universal de aprobado/reprobado que se aplique independientemente de la aplicación, porque fabricamos paquetes personalizados, y un sensor de IoT industrial que permanece inactivo durante meses tiene una tolerancia a la pérdida de capacidad diferente a la de un sistema de alimentación de respaldo que se activa semanalmente. El protocolo de prueba es fijo; el umbral de aceptación se establece por programa, vinculado al perfil real de almacenamiento y ciclo de trabajo.
Esto es coherente con todo lo demás en este artículo: no publicamos un titular genérico de "X% al mes", no porque no lo probemos, sino porque un número sin el contexto de la aplicación no es algo sobre lo que se pueda actuar. Si desea ver dónde se ubican los criterios de aceptación de las pruebas de autodescarga y almacenamiento para su aplicación específica, nuestro equipo de ingeniería puede explicárselo directamente. El marco completo está documentado en CM Batteries' Marco de pruebas de confiabilidad.
Señales de alerta al evaluar las reclamaciones de autodescargo de un proveedor
Parte de esto se hace eco de lo que ingenieros y aficionados plantean en foros públicos cuando les preocupan las especificaciones de las celdas, que son exageradas o inconsistentes. Antes de confiar en un valor de autodescarga en una hoja de datos:
- No se especifican las condiciones de la prueba. Un porcentaje sin temperatura, estado de carga (SoC) ni duración no se puede verificar ni reproducir.
- No se especifica ningún método de prueba. Pregunte si la cifra proviene de una prueba de descarga completa, un seguimiento de OCV, una prueba de valor K o EIS; cada método tiene diferentes puntos ciegos.
- Un lenguaje que se autoproclama "líder en la industria" sin ningún fundamento. Solicita los datos subyacentes en lugar del adjetivo.
- No hay datos de consistencia a nivel de lote. Un único dato de autodescarga no refleja la variabilidad dentro de un lote. Pregunte qué método utiliza el proveedor para detectar valores atípicos y cuál es el umbral de aprobación/rechazo.
- Certificaciones citadas de forma imprecisa. Confirme qué es lo que realmente se retiene frente a lo que se "apoya" o "cumple". Para nosotros, eso es UN38.3 (retenido, obligatorio para el transporte) e ISO 9001 (certificado de fábrica).
Buenas prácticas de almacenamiento para minimizar la autodescarga
- Almacenar en un lugar fresco siempre que sea posible: la relación de Arrhenius mencionada anteriormente significa que incluso una modesta disminución de la temperatura ralentiza significativamente la autodescarga.
- Evite el almacenamiento a largo plazo con el 100 % de carga; un estado de carga parcial, generalmente entre el 40 % y el 60 %, suele ser más seguro.
- Utilice una batería con un sistema de gestión de baterías (BMS) bien diseñado. Un desequilibrio en el equilibrio de las celdas o un consumo de corriente parásito del BMS pueden parecer una autodescarga en los informes de campo, incluso cuando las celdas en sí están en buen estado.
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es una buena tasa de autodescarga para una batería de iones de litio?
No existe una cifra "buena" sin contexto. Una tasa aceptable para un dispositivo de consumo que se reemplaza anualmente podría no serlo para un equipo industrial almacenado durante seis meses. Solicite la cifra a su temperatura de almacenamiento y estado de carga (SoC) reales, no una cifra global obtenida en condiciones de laboratorio ideales.
¿Afecta la tasa de autodescarga a la vida útil a largo plazo de la batería?
Están relacionados, pero no son lo mismo. Una autodescarga elevada suele ir acompañada de las mismas reacciones secundarias (ruptura de la capa SEI, descomposición del electrolito) que provocan la pérdida de capacidad a largo plazo, pero una celda puede tener una autodescarga aceptable y aun así degradarse por otros motivos, o viceversa.
¿Una alta autodescarga es señal de una célula defectuosa o falsificada?
Es posible. La autodescarga anormalmente alta o inconsistente dentro de un lote es precisamente lo que las pruebas de valor K u OCV están diseñadas para detectar, y los defectos dimensionales o la contaminación durante la fabricación son una causa común. Vale la pena preguntar al proveedor si realiza este tipo de pruebas, cuál es el umbral y cómo rastrean la causa raíz cuando aparece un lote anómalo.
¿Existe alguna diferencia entre la autodescarga física y la química?
Sí, y los ingenieros suelen tratarlas como problemas independientes. La autodescarga física se origina por microcortocircuitos internos (contaminación del metal, defectos en el separador, rebabas en el electrodo) y suele estar relacionada con la calidad del lote o del material de entrada. La autodescarga química se origina por reacciones secundarias entre el electrodo y el electrolito que consumen litio activo, y es más una propiedad del propio sistema del material. Las formas comunes de distinguirlas incluyen comparar la autodescarga a alta temperatura con la temperatura ambiente, comparar antes y después del ciclado y realizar pruebas de corriente de fuga criogénicas (como se explicó anteriormente).
¿Las baterías de iones de sodio se autodescargan más rápido que las de iones de litio?
A menudo, según las comparaciones de la industria, la diferencia se reduce o cambia con el estado de carga (SoC), y ambas químicas se basan en mecanismos de autodescarga similares impulsados por el cátodo a altos niveles de SoC. Cualquier comparación basada en un solo número merece el mismo escepticismo que se aplicaría a las afirmaciones de las hojas de datos de las baterías de iones de litio.
¿Cómo puedo estimar yo mismo la autodescarga de una batería?
Cargue completamente la celda, mida el voltaje de circuito abierto (OCV), déjela reposar desconectada durante un tiempo determinado a temperatura controlada y vuelva a medir. El cambio en el OCV —o una descarga completa para comprobar la capacidad restante— le dará un valor aproximado. Para detectar pequeñas corrientes de fuga a escala de producción, la detección mediante el valor K o la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) son mucho más precisas.
