Principio de funcionamiento del almacenamiento de energía de la batería de iones de litio

Según estadísticas incompletas de la base de datos global de almacenamiento de energía DataLink de CNESA, a fines de diciembre de 2025, la capacidad instalada acumulada de almacenamiento de energía eléctrica de mi país alcanzó los 213,3 GW, un aumento del 54% interanual.

Vale la pena señalar que nuevo almacenamiento de energía El sector de almacenamiento de energía, representado por las baterías de litio, se ha convertido en el de mayor crecimiento. Según Chen Haisheng, a finales de diciembre de 2025, la capacidad instalada acumulada de almacenamiento de energía nueva en mi país alcanzó los 144,7 GW, un aumento interanual del 85 %. Según los datos actuales de capacidad instalada, para finales de 2025, la mayoría de las provincias de China ya habían alcanzado los objetivos establecidos durante el XIV Plan Quinquenal.

Baterías de iones de litio son actualmente la tecnología de almacenamiento de energía electroquímica más madura y de más rápido desarrollo, y seguirán siendo la tecnología líder para el desarrollo de nuevos sistemas de almacenamiento de energía en el corto plazo.

Constan de un electrodo positivo, un electrodo negativo, un separador y un electrolito. Actualmente, los productos convencionales suelen utilizar materiales ternarios de níquel-manganeso-cobalto o fosfato de hierro y litio para el electrodo positivo, mientras que el electrodo negativo se fabrica principalmente con materiales de carbono como el grafito.

Los sistemas de almacenamiento de energía con baterías de iones de litio cuentan con ventajas como alta densidad energética, ausencia de efecto memoria, carga y descarga rápidas, respuesta rápida, configuración flexible y ciclos de construcción cortos, lo que los hace ampliamente aplicables en proyectos de almacenamiento de energía en el lado de la generación, el lado de la red y el lado del usuario de nuevas fuentes de energía como la energía eólica y solar.

El principio de funcionamiento de un sistema de almacenamiento de energía de batería de iones de litio consiste en utilizar la migración de iones de litio entre los electrodos positivo y negativo para lograr el proceso de carga y descarga, almacenando y liberando así energía eléctrica.

En concreto, un sistema de almacenamiento de energía de una batería de iones de litio consta de varias celdas de iones de litio, cada una con un electrodo positivo, un electrodo negativo y un electrolito. Una membrana separa los electrodos positivo y negativo, pero el electrolito puede atravesarla y formar canales iónicos.

Cuando el sistema de almacenamiento de energía de la batería de iones de litio necesita almacenar energía eléctrica, una fuente de alimentación externa suministra energía eléctrica al sistema mediante un cargador. La energía eléctrica se convierte en energía química y se almacena entre los electrodos positivo y negativo de las celdas de la batería de iones de litio a través de los canales iónicos. Durante este proceso, los iones migran del electrodo positivo al negativo, generando una reacción química.

Cuando se necesita energía eléctrica, el sistema de almacenamiento de energía de la batería de iones de litio convierte la energía eléctrica almacenada en corriente continua (CC). Esta corriente continua (CC) se procesa mediante dispositivos como inversores y se suministra a cargas externas. Durante este proceso, los iones de litio migran del electrodo negativo al positivo, liberando energía química y generando una salida eléctrica.

El rendimiento de un sistema de almacenamiento de energía con baterías de iones de litio se ve afectado por diversos factores, como el número de celdas individuales, el rendimiento electroquímico, la estructura del paquete de baterías y los sistemas de control y gestión. Los diferentes escenarios de aplicación requieren el diseño y la selección de sistemas de almacenamiento de energía con baterías de iones de litio adecuados según las necesidades específicas.