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Básicamente se usan dos tipos de baterías de Litio: las de Li-Ion y las de Li-Polímero (LiPo). Durante la descarga caminan los iones desde el ánodo a través del electrolito y de la capa de separación, hasta el cátodo. Los electrodos no son de una pieza sino que constan de finas partículas micrométricas, dispuestas irregularmente para que en los espacios intermedios pueda circular el electrodo. Esta porosidad es necesaria para que los iones no se depositen solamente en la capa externa del electrodo.

La forma más corriente de una celda es la cilíndrica, en la que una larga tira conteniendo el ánodo, el separador, el cátodo y nuevamente el separador se enrolla dando la forma cilíndrica.
Hacia mediados de los 90 apareció la celda plana llamada de Pouch en la que las sucesivas celdas se superponen de forma plana, lo que permite variaciones a voluntad del tamaño.

El Litio es el metal menos noble de todos y es el que da el mayor potencial entre ánodo y cátodo posible y como es el tercer elemento de la tabla periódica con la menor densidad de todos los metales, se puede conseguir un mayor potencial de energética.

Las baterías de un sólo uso contienen Litio en forma pura, pero esto no es aplicable a las recargables. Durante la descarga, los iones separados del electrodo, dejan la superficie de Litio llena de montes y valles (a nivel atómico) pero durante la recarga, el litio se deposita en los montes con lo que al poco tiempo se forman unos cristales puntiagudos llamados "Dendritas", que pueden llegar a traspasar la delgada capa separadora, provocando el cortocircuito de la celda y su deterioro.

Aquí es donde se emplea el método de usar los llamados materiales activos de los electrodos, que depositan los iones en su estructura molecular. Estos materiales activos están depositados sobre delgadas láminas de aluminio (cátodo) o de cobre (Ánodo) que son además los que transportan la corriente hacia el exterior.

Los materiales activos para el cátodo son los de Litio-óxido de cobalto, Litio-óxido de Níquel y Liio-Manganeso. Este último es más seguro, más barato y menos agresivo para el medio ambiente pero tiene menor capacidad.
Los productores utilizan combinaciones de los tres tipos y pueden llegar a potenciales de 3,8 a 4 V.

Hay un nuevo cuarto tipo llamado de Li-fosfato de hierro, para el ánodo, que es químicamente muy estable mientras que para el cátodo se usa Li-Titanato o Li-Silicio.

Para los ánodos se usa mucho el grafito en cuyos huecos se depositan los iones de litio, proporcionando un aumento de la capacidad del orden de un 10%. Con el litio titanato se consigue evitar las variaciones de volumen y además no se crea una capa con una película llamada SEI. Sin embargo con estos materiales se obtienen tensiones menores de unos 2 a 2,5 V.

El electrolito de las clásicas celdas (pilas) de litio es una solución orgánica, en la que están disueltas las sales de litio. En las celdas de litio polímero se encuentra en cambio un electrolito en forma de gel, que evita posibles fugas.
La carga de una batería de litio se hace por lo general en dos etapas: según el tipo de celda, se mantiene primero hasta el 50% o hasta el 80 % a intensidad constante (p.ej.: 1 A), durante el que la tensión sube ligeramente hasta un valor máximo (p.ej.: 4 V), mientras que la intensidad va bajando hasta un mínimo.

Para las baterías de los coches se usan otras curvas de carga distintas a las de los smartphones. En éstas últimas no tiene sentido aumentar la intensidad de la carga, ya que el circuito de control electrónico regula estrictamente la carga por rigurosos motivos de seguridad.

La tensión habitual es de 4,2 V, algunas veces 4,3 V. Si se sobrepasa tales tensiones existe el peligro de explosión, peligro que puede aumentar si el electrolito se encuentra a baja temperatura.
Hacia el final de la carga, se suministra todavía una intensidad mínima, proceso que alarga considerablemente el tiempo de carga para llegar al 100% de la carga total. Los constructores de baterías eligen los puntos 0 a 100% de carga según criterios voluntarios ya que nunca son exactos.

La pérdida de capacidad depende de la cantidad de ciclos de recarga, de la tensión alcanzada, de la temperatura, del tipo de celdas y del desgaste natural de los componentes. Algunos pocos Notebooks permiten ajustar el que la recarga de la batería no sobrepase el 90%, lo que al evitar llegar a la tensión máxima, alarga la vida útil de la batería a costa de perder algo de autonomía de uso. Esta técnica se usa especialmente en las baterías de los satélites para alargar la vida útil de las baterías.

Se recomienda quitar la batería de un portátil para evitar excesivos ciclos de recarga cuando se usa enchufado como si fuera uno de sobremesa.

La influencia de la temperatura externa es unos de los factores que más inciden en la vida de una batería. Donde más a gusto se encuentran las baterías de litio es a la misma temperatura ambiente que para los humanos, es decir alrededor de los 20ºC. Hay que evitar temperaturas por debajo de 0º y también por encima de 40ºC positivos.

Las celdas del tipo Li- óxido de cobalto envejecen más rápido cuanto más recargada esté la celda; esto también vale para las de Li-Manganeso pero aquí se recomienda además que no tengan menos del 30% de carga. Para los nuevos tipos NMC de mezcla de óxidos ya no vale el consejo de mantener la recarga entre el 50 y el 75 % porque es precisamente donde más se estropean.
Debido a tantos tipos distintos de baterías de Litio, no es posible dar una recomendación general; lo mejor es anotar con cuanta carga viene la batería de fábrica, ya que el fabricante procura elegir el mejor compromiso de carga antes de venderla.

En general es particularmente nocivo el vaciar totalmente una batería, que favorecería la formación de las temidas dendritas.

Aunque las celdas vienen muy bien protegidas, puede existir un cierto riesgo de explosión causado por factores internos tales como una rotura interna por las dendritas que provocarían un cortocircuito, una recarga con demasiada tensión, entrada de agua o agentes externos como una enorme temperatura externa, como por ejemplo si se deja en la guantera del coche.

La explosión puede alcanzar una energía muy considerable; se forman primero gases que hinchan la carcasa, se producen oxígeno e hidrógeno puros que se combinan violentamente, a lo que se añaden diversos tipos de fosfatos y combinaciones de Flúor, lo que aumenta extraordinariamente el poder explosivo.

Si aparece riesgo de explosión, hay que alejarse rápidamente de la batería y no intentar apagarla con un extintor!

La celdas de las baterías situadas cerca de alguna fuente de calor pierden antes su capacidad y al recargar toda la batería, la celda en peor estado influye negativamente en todas las demás, por lo que el circuito de control de recarga no llegará al valor máximo. Esto se puede evitar usando complejos circuitos de control múltiple de carga.

Finalmente, queda por mencionar que el litio se extrae de los lagos salados de Argentina, Chile, China y USA, además de las reservas existentes en Afganistán o Bolivia, existen unos 30 Millones de toneladas de Litio y actualmente se necesitan unas 55.000 por año; la exigua cantidad de litio por celda viene a suponer del 2 al 3% del precio total de la batería.