Rango de temperatura segura para baterías de iones de litio: Lo que necesitas saber

El rango de temperatura determina directamente si su batería de iones de litio funciona correctamente o se estropea.

Desde teléfonos inteligentes que se congelan en las aceras nevadas de Chicago hasta baterías solares que se sobrecalientan en garajes de Houston, las temperaturas extremas reducen el rendimiento más rápido de lo que la mayoría cree.

La mayoría de las baterías de iones de litio funcionan de forma segura entre -20 °C y 60 °C, pero superar ese rango implica una reducción de la vida útil, caídas de potencia o, peor aún, un sobrecalentamiento.

Pero el rango de 0°C a 45°C para la carga es mucho más estricto, para evitar daños permanentes.

Este artículo explica en detalle cómo los límites de temperatura de las baterías de iones de litio afectan su rendimiento en el mundo real y cómo puedes comprar de forma más inteligente, especialmente en climas fríos.

Tabla de contenido

• ¿Cuál es el rango de temperatura ideal para una batería de iones de litio?
• ¿Por qué la temperatura afecta el rendimiento y la seguridad de las baterías?
• ¿Pueden funcionar las baterías de iones de litio en climas fríos?
• ¿Qué ocurre cuando las baterías se sobrecalientan?
• Temperaturas de carga seguras: Lo que debe evitar
• Cómo elegir baterías de iones de litio para entornos hostiles
• Resumen: Manténgase con energía en cualquier clima con EBL.
• Preguntas frecuentes
  

¿Cuál es el rango de temperatura ideal para una batería de iones de litio?

Olvídate de los manuales complejos. En lo que respecta al rango de temperatura de las baterías de iones de litio, solo hay tres números que debes memorizar para proteger tu equipo.
Analicemos eso.

Las únicas temperaturas que necesitas memorizar

Aquí están los límites absolutos de temperatura de las baterías de iones de litio para un funcionamiento seguro.

• Rango de carga: 0°C a 45°C (32°F a 113°F)
• Rango de descarga (uso): -20 °C a 60 °C (-4 °F a 140 °F)
• Rango de almacenamiento a largo plazo: de 15 °C a 25 °C (de 59 °F a 77 °F)

Carga vs. Descarga: ¿Cuál es la diferencia?

Piensa en la carga como en alimentar una batería. Es un proceso delicado donde un exceso o una falta de calor pueden causar estrés.

La deposición de litio es una consecuencia común de cargar la batería a temperaturas inferiores a 0 °C; se trata de una acumulación perjudicial que reduce permanentemente su capacidad. Por eso, los límites de temperatura para la carga de las baterías de iones de litio suelen estar entre 0 °C y 45 °C.

La descarga, en cambio, es más tolerante. Las baterías EBL pueden descargarse de forma segura en condiciones de -20 °C a 60 °C, lo cual es esencial para dispositivos utilizados en exteriores, desde cámaras de vida silvestre en la nevada Maine hasta linternas solares en el calor de Texas.

La temperatura afecta al flujo del electrolito, lo que influye directamente en el comportamiento de carga/descarga.

Aprenda también: ¿Cómo funcionan las baterías de iones de litio?

¿Por qué existen estos rangos?: Un análisis de la química de las baterías

Dentro de una batería de iones de litio, un electrolito líquido o en gel mueve los iones de litio entre los electrodos positivo (cátodo) y negativo (ánodo).

Cuando hace demasiado frío, los iones se ralentizan.

Si hace demasiado calor, se producen reacciones secundarias, algo parecido a hervir sopa hasta que se quema.

A partir de los 60 °C, la inestabilidad térmica aumenta. La fuga de gases o el sobrecalentamiento —una reacción en cadena que puede provocar un incendio— se convierten en un riesgo grave. Por eso, los límites de temperatura de las baterías de iones de litio son estrictos, tanto para garantizar la seguridad como el rendimiento.

Las temperaturas superiores a 60 °C pueden provocar la descomposición del electrolito, liberando gas y aumentando la presión de la celda; una situación que nadie desea en su mochila o garaje.

Tabla comparativa de productos EBL: Rangos de temperatura de nuestras baterías

Así es como se comparan algunos de los modelos más populares de EBL:

No se trata solo de números en una hoja de especificaciones; significan que puedes grabar en Alaska, acampar en Arizona o usar tu equipo en Ashburn sin preocuparte de si la batería te fallará.

¿Por qué la temperatura afecta el rendimiento y la seguridad de las baterías?

La temperatura no solo influye en la batería, sino que la determina. El frío puede hacer que una batería de iones de litio completamente cargada se comporte como si no hubiera desayunado.

¿El calor? Acelera las cosas, pero no para bien. En ambos extremos del rango de temperatura de las baterías de iones de litio, el rendimiento disminuye y los riesgos aumentan.

Analicemos qué sucede en ambos extremos del termómetro.

Cómo afectan las bajas temperaturas al rendimiento

¿Alguna vez has sacado tu teléfono en un día de nieve y has visto cómo la batería pasaba del 80% al 10% en segundos?

En realidad, la batería no se está descargando. Simplemente, tarda demasiado en suministrar la energía necesaria, lo que provoca una caída de tensión. Por eso, el dispositivo cree que la batería se está agotando, aunque todavía esté cargada. Es como intentar beber un batido congelado con una pajita.

Cuando las baterías de iones de litio se exponen a temperaturas frías (especialmente por debajo de 0 °C / 32 °F), el frío espesa el electrolito interior convirtiéndolo en una especie de lodo químico y la movilidad iónica disminuye; la capacidad disponible puede caer hasta un 20 % a 0 °C (32 °F).

A -20 °C, la capacidad de descarga de algunas baterías de litio de tipo batido puede disminuir en más del 40 %. Y cuando hace mucho frío, la curva de voltaje cae drásticamente, dejando a los dispositivos inteligentes... bueno, no tan inteligentes.

Algunas guías sobre la temperatura de funcionamiento de las baterías de iones de litio sugieren calentarlas en un bolsillo o utilizar fundas aislantes para los dispositivos en climas fríos.

¿Y aún mejor?

Utilice baterías diseñadas para soportar el rendimiento en climas fríos de las baterías de iones de litio, como los modelos de EBL probados a bajas temperaturas.

Compra en la tienda EBL

¿Por qué las altas temperaturas son enemigas de tu batería?

El calor es un asesino silencioso para las baterías. Imagínalo como un botón de avance rápido para el proceso de envejecimiento de tu batería.

Cada grado por encima de los 45 °C (113 °F) fuerza la química interna a un ritmo acelerado. Este estrés constante provoca que los materiales internos se degraden más rápidamente, reduciendo permanentemente la capacidad total de la batería.

A unos 60 °C (140 °F), la situación puede volverse peligrosa. La formación de gases, la hinchazón de la batería y la acumulación de presión pueden provocar fugas.

Si la temperatura supera los 130 °C (266 °F), se produce una fuga térmica y existe riesgo de combustión. Es el equivalente, en el caso de las baterías, a que el motor de un coche se sobrecaliente y se incendie.

Almacenar una batería a 40°C (104°F) puede provocar que pierda hasta un 35% de su capacidad en un año.

Una celda con un alto estado de carga expuesta a temperaturas extremas puede incendiarse o explotar si no cuenta con protección térmica.

Por eso EBL integra circuitos de control de temperatura en todos sus modelos de baterías recargables de iones de litio.

Curva de temperatura frente a capacidad para baterías de iones de litio

Muchas marcas de baterías hablan de los efectos de la temperatura, pero pocas los demuestran. Esa es una laguna que vamos a llenar.

Aquí tenéis un ejemplo visual:

Las baterías de litio de EBL están diseñadas para mantenerse dentro de esta curva durante más tiempo, especialmente ante cambios bruscos de temperatura; ideales para creadores, aventureros al aire libre o personas preparadas para emergencias que necesitan una cobertura de rango de temperatura fiable de las baterías de iones de litio durante todo el año.

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Pero hay un error: cargar una batería congelada.

En serio. No lo hagas.

Provoca una reacción llamada "recubrimiento de litio", que es como una cicatriz permanente e invisible dentro de la batería.

Cargar la batería a bajas temperaturas provoca que el litio metálico se acumule en el ánodo en lugar de ser absorbido. Esta es la forma más rápida que conocemos de dañar irreparablemente una batería y representa un grave riesgo para la seguridad.

¿La buena noticia? La disminución del rendimiento de las baterías de iones de litio debido al uso en climas fríos suele ser temporal. Una vez que la batería se calienta, vuelve a la normalidad.

¿Pueden funcionar las baterías de iones de litio en climas fríos?

Las baterías de iones de litio pueden funcionar en climas fríos, pero su rendimiento depende tanto de la composición química de la batería como de la preparación del usuario.

Mientras que algunas celdas de menor calidad dejan de funcionar tan pronto como las temperaturas bajan del punto de congelación, las baterías de iones de litio de alta calidad aún pueden alimentar dispositivos en condiciones de -20 °C (-4 °F).

Pero existen límites. Esto es lo que significa el frío para tu batería.

Qué esperar a temperaturas bajo cero (0°C / 32°F)

Cuando baja la temperatura, también disminuye la capacidad de la batería para suministrar energía.

Por debajo de 0 °C, el electrolito dentro de las celdas de iones de litio se vuelve más espeso, casi como un jarabe. Esto reduce la movilidad de los iones, lo que conlleva una menor tensión, una mayor resistencia interna y la sensación de una batería descargada aunque no lo esté.

El resultado es que los dispositivos se apagan más rápido. Las linternas pierden intensidad prematuramente. Tus guantes calefactables podrían dejar de funcionar repentinamente en mitad de una excursión.

Un informe de 2023 de Electrochimica Acta confirmó que incluso las celdas de iones de litio de gama alta experimentan una pérdida de capacidad del 20 al 50 % a -20 °C. No se trata de que la batería esté dañada, sino que su capacidad se ve limitada temporalmente.

Afortunadamente, una vez calentadas, la mayoría de las células se recuperan con pocos daños a largo plazo, a menos que se hayan cargado en frío (lo veremos a continuación).

En resumen, es posible realizar descargas a bajas temperaturas, pero cabe esperar un rendimiento menor y prepararse en consecuencia.

¿Se deben cargar las baterías de iones de litio en la nieve?

Cargar una batería de iones de litio a menos de 0 °C (32 °F) puede provocar un fenómeno peligroso denominado deposición de litio. En este proceso, el litio metálico se acumula en el ánodo, reduciendo la capacidad y aumentando el riesgo de cortocircuito o rotura de la celda.

Recuerda que nunca debes cargar la batería a menos de 0 °C (32 °F). Pero esto es solo el principio. Algunos fabricantes de baterías recomiendan mantener la temperatura de carga por encima de los 5 °C (41 °F) para un óptimo rendimiento, especialmente si quieres prolongar su vida útil.

La mayoría de los sistemas de gestión de baterías (BMS) en paquetes de alta calidad incluyen un corte de carga por baja temperatura, que simplemente impide la carga hasta que la celda se calienta.

Esta medida de seguridad es imprescindible para quienes usan sistemas solares, caravanas o baterías exteriores en invierno. Sin ella, podrías acabar con la batería dañada permanentemente o, peor aún, con un riesgo para la seguridad.

Consejo profesional para usuarios de actividades al aire libre: Guarda tus dispositivos con batería en estuches aislantes o dentro de chaquetas hasta que estés listo para usarlos o recargarlos.

Lea también: ¿Pueden congelarse las baterías de iones de litio? Lo que debe saber.

¿Qué ocurre cuando las baterías se sobrecalientan?

Las altas temperaturas son una de las formas más rápidas de destruir una batería de iones de litio. Si bien la mayoría de las celdas están diseñadas para tolerar temperaturas de hasta aproximadamente 60 °C (140 °F), la exposición regular a temperaturas superiores a 45 °C (113 °F) reduce gradualmente su capacidad, acorta su vida útil y aumenta la probabilidad de fallos.

Y no hablamos solo de condiciones teóricas de laboratorio; pensemos en un coche aparcado en Los Ángeles o Miami en julio. El habitáculo puede alcanzar más de 70 °C (158 °F) en menos de una hora.

Una vez que se cruza el límite superior del rango de temperatura, se están buscando problemas.

Signos de daños por calor: Abultamiento, descarga rápida, olor

Si sabes qué buscar antes de que fallen las baterías, las señales de alerta son claras.

¿La señal más evidente? El abultamiento o la hinchazón. Esto ocurre cuando se acumula gas dentro de la célula debido a una descomposición química, lo que provoca que la carcasa se abombe hacia afuera. Esto supone un grave riesgo para la seguridad y nunca debe ignorarse.

Otros síntomas incluyen:

• Autodescarga rápida: la batería se descarga inusualmente rápido incluso en reposo.
• Decoloración o fusión de las carcasas exteriores
• Olor químico: un olor fuerte y dulce que indica que algo se está cocinando en el interior.

No se trata de anomalías, sino de advertencias. Si su batería presenta alguno de estos síntomas, deje de usarla inmediatamente y no intente recargarla ni reutilizarla.

La exposición prolongada a ambientes de 45–60 °C reduce la vida útil de las celdas de iones de litio hasta en un 40 %.

Consejos para evitar el sobrecalentamiento en verano

No dejes la batería en coches calientes ni la expongas al sol sobre hormigón.

Aquí te explicamos cómo evitar sobrecalentar tu fuente de alimentación:

• Carga a la sombra: La luz solar directa, incluso al aire libre, puede elevar la temperatura por encima de los niveles seguros.
• Evita la carga rápida en días calurosos: altas temperaturas ambiente + carga rápida = doble problema de calor
• Nunca apiles dispositivos mientras se cargan: el calor se acumula rápidamente cuando se bloquea el flujo de aire.
• Desconéctalo después de la carga completa: La carga continua a altas temperaturas aumenta el riesgo de daños por calor.

Almacenamiento, lugar de carga y evitar el interior del coche

Las temperaturas extremas dentro del coche en verano son letales para la batería.

Si alguna vez has dejado tu teléfono o batería externa en la guantera durante el verano, sabrás el daño que puede causar el calor. La temperatura dentro del coche puede superar los 60 °C, la zona de peligro térmico para la mayoría de las baterías de litio.

Aquí tienes una estrategia más inteligente:

• Guarde las pilas en un cajón ventilado en el interior, lejos de las ventanas.
• Utilice contenedores isotérmicos cuando transporte baterías en climas cálidos.
• Evite guardar cosas en el ático; retienen el calor como hornos.
• Cargue los dispositivos en áreas con temperatura controlada, idealmente entre 15 °C y 30 °C.

Para viajeros y profesionales que trabajan en constante movimiento, esto puede marcar la diferencia entre una batería que dura un año o solo unos meses.

Cómo lo evita EBL: Circuitos de protección contra sobrecalentamiento

Mientras que algunas marcas baratas omiten por completo la protección térmica, EBL integra una protección avanzada contra el sobrecalentamiento en cada batería de iones de litio.

El sistema inteligente de gestión de baterías (BMS) garantiza que el calor no provoque inestabilidad química.

Si alguna vez te ha preocupado que el calor dañe tus equipos o reduzca a la mitad la duración de la batería, las baterías EBL están diseñadas para resistir, incluso cuando el verano aprieta con fuerza.

Temperaturas de carga seguras: Lo que debe evitar

La mayoría de las fallas en las baterías de iones de litio no ocurren durante su uso, sino durante la carga.

Y aunque la batería no explote en tus manos, el daño silencioso comienza en el momento en que la conectas fuera del rango de temperatura de funcionamiento seguro de las baterías de iones de litio.

¿La regla de oro?

Nunca cargue a menos de 0 °C (32 °F) ni a más de 45 °C (113 °F).

Si vas más allá, no solo acortas la vida útil, sino que también te arriesgas a sufrir problemas térmicos, pérdida de capacidad o algo peor.

Nunca cargue el dispositivo a temperaturas inferiores a 0 °C ni superiores a 45 °C. He aquí el porqué.

Cargar la batería a temperaturas bajo cero ralentiza el movimiento de los iones de litio dentro de la celda. Esto provoca la deposición de litio, donde el litio se acumula en el ánodo en lugar de ser absorbido. Es un daño permanente. Y solo se necesitan unos pocos ciclos para arruinar una batería nueva.

En el extremo opuesto, cargar a temperaturas superiores a 45 °C aumenta la presión interna. Esto implica una degradación más rápida del electrolito, la formación de gas y la hinchazón; todos ellos factores que pueden provocar fallos.

Cargar las baterías de iones de litio fuera de las temperaturas designadas por los fabricantes puede provocar riesgos para la seguridad, pérdida de capacidad o daños irreversibles.

Rango de carga seguro = 10°C a 40°C. En ese rango, tu batería funcionará correctamente.

¿Qué ocurre si lo haces? Recubrimiento de litio y pérdida permanente

Cuando las temperaturas caen por debajo de 0 °C, los iones de litio se ralentizan considerablemente. En lugar de integrarse en el ánodo de grafito, se depositan en la superficie, formando litio metálico; algo parecido al colesterol de las baterías.

Resultado:

• Pérdida permanente de capacidad
• Riesgo de cortocircuitos internos
• Mayor probabilidad de fuga térmica durante la recarga.

A -10°C, el daño al recubrimiento aumentó un 300% con respecto a las condiciones ambientales.

Por otro lado, cargar a temperaturas superiores a 45 °C provoca:

• Emisión de gas
• degradación del separador
• Reducción de la vida útil del ciclo hasta en un 40 % en pruebas de laboratorio.

No se trata de si funciona hoy. Se trata de si tu batería estará a salvo mañana.

Cómo elegir baterías de iones de litio para entornos hostiles

No todas las baterías de iones de litio son iguales. Algunas funcionan perfectamente en un mando a distancia dentro de tu apartamento con calefacción en Ashburn. ¿Otras? Necesitan soportar noches de -10 °C en un cobertizo de Chicago o seguir funcionando bajo el capó de un inversor solar en el abrasador sol de Houston.

Por eso, comprender los límites de temperatura de las baterías de iones de litio no es solo para ingenieros, sino para cualquiera que quiera dejar de malgastar dinero en baterías que fallan cuando más se necesitan.

Batería adecuada para el entorno: interior, exterior, industrial

El entorno lo es todo. Pregúntate: ¿dónde se va a instalar la batería?

• Interior (climatizado): La mayoría de las baterías de litio funcionarán perfectamente aquí. Protegidas de cambios bruscos de temperatura, polvo y humedad.
• Para uso exterior (sin aislamiento): Aquí es donde la cosa se pone seria. Las baterías deben soportar temperaturas bajo cero, luz solar directa, condensación y cambios bruscos de clima.
• Aplicaciones industriales y móviles: Piense en herramientas de construcción, iluminación de emergencia o kits solares portátiles. En estos casos, la batería debe soportar vibraciones, ciclos de carga extremos y fluctuaciones frecuentes de temperatura.

Si almacenas la batería al aire libre o la usas durante el transporte, no la compras por comodidad, sino por fiabilidad. Y eso significa optar por una batería de iones de litio para climas fríos, adecuada para el uso.

Consideremos el siguiente caso de uso: Cerraduras inteligentes vs. cámaras de vigilancia vs. herramientas eléctricas

Aquí es donde la mayoría de los compradores se equivocan: compran un paquete de baterías de litio sin pensar en la carga ni en las condiciones.

Analicemos tres casos comunes:

• Cerraduras inteligentes (bajas temperaturas, bajo consumo): Dispositivos como las cerraduras de puertas sin llave requieren un tiempo de espera prolongado y un voltaje constante durante los inviernos fríos. Si el voltaje cae demasiado por debajo de 1,5 V, la cerradura podría fallar. Las baterías recargables de iones de litio de 1,5 V de EBL son perfectas para esto: mantienen una salida de voltaje constante incluso a bajas temperaturas.
• Cámaras de rastreo (bajas temperaturas, descarga intermitente): Estas cámaras requieren picos de energía para la visión nocturna y los sensores de movimiento. Las baterías económicas tienen un rendimiento deficiente por debajo de 0 °C, lo que provoca la pérdida de imágenes de la fauna. Las baterías de EBL , probadas a -20 °C, permiten que las cámaras funcionen durante más tiempo, incluso en la nieve.
• Herramientas eléctricas (alta carga, alta temperatura): Estas herramientas requieren alta corriente y baterías duraderas que no se sobrecalienten. Busque modelos con baja resistencia interna y buena protección térmica; la serie 18650 de alta capacidad de EBL ha sido probada en condiciones extremas.

Regla general:

Asegúrese de que la batería sea compatible no solo con el dispositivo, sino también con la forma y el lugar en que se utilizará.

Busque baterías certificadas, probadas y clasificadas.

Seamos claros: si una batería no viene con las certificaciones adecuadas, no confíes en ella.

Esto es lo que los compradores serios deberían buscar (y lo que EBL ofrece con orgullo):

Las baterías EBL se prueban bajo estos estándares para garantizar que no solo obtenga una fuente de energía, sino un producto seguro, estable y probado que cumple con los límites de temperatura globales para baterías de iones de litio.

Una vez que haya elegido una batería que pueda soportar su entorno, vale la pena saber qué hace diferente a EBL, especialmente en lo que respecta a temperaturas extremas.

Mantente con energía en cualquier clima con EBL.

Desde los rangos de temperatura ideales para las baterías de iones de litio hasta los peligros de la carga en condiciones extremas, hemos explorado cómo el calor y el frío afectan al rendimiento, la seguridad y la vida útil.

Ya has visto por qué es importante una carga adecuada, cómo elegir las baterías adecuadas para tu entorno y qué certificaciones buscar.

EBL destaca por su fiabilidad probada entre -20 °C y 60 °C, su protección inteligente contra la temperatura y su misión ecológica: “Cargar, no desechar”.

Ya sea que estés en la nieve, bajo el sol o en algún punto intermedio, tenemos la energía con la que puedes contar.

Preguntas frecuentes

¿Puedo dejar una batería de iones de litio en el garaje?

No lo recomendamos, ya que los garajes suelen tener fluctuaciones extremas de temperatura que pueden acortar la vida útil de la batería. Una temperatura interior estable siempre es la mejor opción para el almacenamiento.

¿A qué temperatura se vuelven inestables las baterías de iones de litio?

La temperatura interna de una batería de iones de litio se vuelve inestable por encima de los 60 °C (140 °F). Como medida de seguridad, evite el uso intensivo o la carga rápida a temperaturas ambiente superiores a 35 °C (95 °F), ya que es cuando la temperatura interna puede acercarse a ese límite.

¿Cómo almacenar baterías de litio en interiores durante el invierno?

Guarde las baterías a temperatura ambiente estable, lejos de fuentes de calor directas. Un cajón o un armario son ideales; asegúrese de mantenerlas alejadas de radiadores, rejillas de ventilación o ventanas soleadas.

¿Cómo mantener calientes las baterías de litio en invierno?

Cuando uses dispositivos en el frío, guárdalos en una bolsa térmica o en un bolsillo interior cerca del calor corporal. Déjalos a temperatura ambiente antes de intentar cargarlos.

¿Cómo preparar las baterías de litio para el invierno?

Preparar las baterías para el invierno simplemente significa guardarlas correctamente: llevarlas al interior y mantenerlas con una carga parcial en un lugar con temperatura estable, lejos de radiadores, rejillas de calefacción o ventanas soleadas. No se requiere ningún otro proceso especial.

¿Qué voltaje corresponde al 80% de una batería de litio?

Para una celda de iones de litio típica de 3,7 V nominales, una carga del 80 % corresponde aproximadamente a entre 3,9 V y 4,0 V, mientras que una carga del 100 % corresponde a 4,2 V. Esto puede variar ligeramente dependiendo de la composición química específica de la batería.

Lea también: Voltaje de las celdas de las baterías de iones de litio: lo que debe saber

¿Con qué frecuencia se debe cargar una batería de litio cuando no se utiliza?

Si bien muchas baterías de iones de litio estándar deben revisarse cada 2-3 meses, las celdas premium como las de los productos EBL tienen una tasa de autodescarga muy baja, por lo que solo es necesario recargarlas al 40-60% cada 3-4 meses.

¿Se pueden apilar las baterías de litio unas encima de otras?

No, nunca se deben apilar las baterías directamente una encima de la otra. Esto puede dañar la carcasa de la batería o provocar un cortocircuito en los terminales, creando un riesgo para la seguridad.