Folios para Baterías

• Peso reducido
• Forma flexible
• Alta densidad energética

Para este propósito, fabricamos folios que hacen que las celdas de batería sean seguras, herméticas y duraderas.

La producción de estas celdas exige materiales de alta precisión. Además de un rendimiento de barrera exacto y una resistencia constante al electrolito, la estabilidad mecánica también es importante, especialmente bajo condiciones de temperatura variables de –20 °C a +60 °C. Para la gestión térmica dentro del módulo de batería, se emplean folios adicionales que pueden llenarse con líquidos reguladores de temperatura para estabilizar la temperatura de funcionamiento del módulo.

Visión general de los materiales de las celdas de batería

La batería de ion-litio tipo pouch es una batería de ion-litio basada en líquido y encerrada en una carcasa flexible de polímero. La principal diferencia con otros tipos de batería radica en su material de envoltura blando: un folio compuesto de aluminio y plástico. Este folio es también el material más crítico y técnicamente exigente en la producción de baterías tipo pouch.

El folio para baterías tipo pouch suele estar compuesto por tres capas diferentes:

• Capa exterior: fabricada en nailon (PA), BOPA o PET, que proporciona protección mecánica
• Capa intermedia: de aluminio, que actúa como barrera eficaz contra gases, agua y radiación UV
• Capa interior: de CPP o nailon, que garantiza un sellado fiable y resistencia al electrolito

La combinación de estas capas permite una carcasa sellada, duradera y al mismo tiempo flexible. Además, a menudo se coloca un folio delgado que contiene un fluido de control de temperatura entre las celdas individuales para evitar el sobrecalentamiento y optimizar el rendimiento. Debido a su estructura sensible, las baterías tipo pouch también dependen de sistemas de gestión de batería (BMS) altamente precisos, que monitorizan el nivel de carga, la temperatura y el voltaje de las celdas. Los folios modernos también emplean técnicas avanzadas de laminación para lograr mejores propiedades de barrera y compatibilidad con diversas químicas de celdas.

¿En qué aplicaciones se utilizan las bolsas de batería?

El campo de aplicación de las celdas tipo pouch es muy amplio y refleja su flexibilidad, ya que se emplean en diversas industrias.

Electrónica de consumo

Ejemplos: smartphones, tabletas, portátiles, bancos de energía, auriculares, relojes inteligentes

Ventajas: diseño compacto y ligero, forma adaptable para diseños personalizados, alta densidad energética en espacios reducidos

Movilidad eléctrica y automoción

Ejemplos: vehículos eléctricos, vehículos híbridos, bicicletas eléctricas, patinetes eléctricos

Ventajas: buena refrigeración gracias a su diseño plano, adaptabilidad a la disposición específica del vehículo, estructura modular para sistemas de batería escalables

Tecnología aeroespacial

Ejemplos: drones, sistemas eléctricos de aeronaves, satélites, módulos espaciales

Ventajas: bajo peso con alta capacidad energética, eficiencia energética en condiciones de espacio y peso limitadas

Tecnología médica e industria

Ejemplos: dispositivos médicos portátiles (p. ej. bombas de infusión, sistemas ECG), dispositivos implantables (p. ej. neuroestimuladores), herramientas eléctricas (taladros, sierras), sistemas industriales (como fuentes de energía de respaldo o robótica)

Ventajas: fuente de energía compacta y fiable, larga vida útil, robustez y seguridad para uso médico

Sistemas de almacenamiento de energía estacionarios (ESS)

Ejemplos: sistemas domésticos conectados a instalaciones fotovoltaicas, sistemas fuera de red, unidades de almacenamiento a gran escala (p. ej. soluciones en contenedor para estabilización de red), proyectos de investigación y pruebas en tecnología energética

Ventajas: escalables y duraderos, química de celda estable para funcionamiento prolongado, apoyo a las energías renovables mediante almacenamiento intermedio, adecuados para gestión de picos de carga y suministro de emergencia

Desde 2005, la NASA también utiliza baterías tipo pouch en sus misiones espaciales debido a sus características seguras, ligeras y eficientes.

Qué deben tener en cuenta los desarrolladores de baterías al seleccionar los folios

Elegir el folio compuesto adecuado es el primer paso para desarrollar celdas de ion-litio seguras y eficientes. En las baterías tipo pouch, la carcasa no solo cumple una función protectora, sino que también forma parte integral de la celda y debe soportar tensiones químicas, mecánicas y térmicas considerables.

• Estructura y espesor de las capas: el espesor de cada capa influye no solo en el peso, sino también en el rendimiento de barrera y la resistencia al desgarro.
• Anchura de los rollos: las anchuras disponibles varían según el tamaño de la celda y el posterior procesamiento (p. ej. troquelado, embutición profunda).
• Resistencia química: la capa interna de sellado debe ser resistente e impermeable, especialmente frente a electrolitos como sales de litio o disolventes orgánicos.

Además de las propiedades del material, también deben evaluarse las características de procesamiento, como la capacidad de conformado, la temperatura de sellado y la estabilidad a largo plazo bajo esfuerzos mecánicos.

Separadores y folios compuestos en celdas de ion-litio

El rendimiento y la seguridad de las baterías de ion-litio dependen de sus materiales, especialmente de los componentes invisibles en el interior y en la superficie. Mientras que los folios separadores controlan el flujo de iones dentro del núcleo de la batería, las capas de barrera protegen la celda de las influencias externas. Ambos deben soportar condiciones extremas, pero sus funciones y propiedades difieren fundamentalmente.

Los folios separadores (generalmente fabricados en PE o PP) separan el ánodo y el cátodo, permitiendo el paso de los iones pero bloqueando los electrones, una función clave para un funcionamiento seguro. Los folios compuestos de aluminio y plástico, por otro lado, recubren la celda y la protegen de la humedad, los gases y el estrés mecánico.

Los diseños de materiales innovadores ahora combinan ambas funciones, lo que permite baterías más compactas o especialmente seguras frente a fallos.

Las bolsas de batería ofrecen varias ventajas y desventajas, pero la creciente demanda de ellas es innegable. Su diseño eficiente, flexible y compacto abre nuevas posibilidades en comparación con otros tipos de baterías. Por ello, es fundamental centrarse en el uso de folios de alta calidad durante la producción.

Qué importa al seleccionar folios para baterías

El folio adecuado determina la seguridad, el rendimiento y la durabilidad de las celdas tipo pouch. Antes de elegir un material, deben evaluarse los siguientes aspectos:

• Impermeabilidad: el folio debe proteger de manera fiable contra la humedad, el oxígeno y la radiación UV.
• Resistencia a los electrolitos: especialmente importante frente a sustancias agresivas como sales de litio o disolventes orgánicos.
• Robustez: debe soportar esfuerzos mecánicos como presión, flexión o vibración.
• Procesabilidad: debe integrarse sin problemas en los procesos de producción existentes, ya sea para embutición profunda, sellado o formatos de celda especializados.
• Resistencia al calor: una baja contracción térmica y una alta estabilidad a la temperatura son esenciales.

Estaremos encantados de ayudarle a encontrar el folio compuesto óptimo adaptado a su tipo de celda y área de aplicación específica.

¿Qué tamaños están disponibles?

Desde anchos estándar hasta soluciones personalizadas, suministramos con precisión según sus requisitos. No dude en contactarnos.

FAQ

• ¿Cuál es la diferencia entre las celdas tipo pouch y las prismáticas?

  Las celdas tipo pouch son planas y flexibles, mientras que las prismáticas son rígidas y rectangulares. Las celdas tipo pouch pueden adaptarse más fácilmente a diferentes formas de carcasa, pero requieren envolventes más resistentes.

• ¿Qué materiales son adecuados für los folios de baterías tipo pouch?

  Normalmente se utilizan folios compuestos de tres capas fabricados en nailon, aluminio y CPP. Esta combinación ofrece resistencia mecánica, propiedades de barrera y resistencia a los electrolitos.

• ¿Cómo se fabrican los folios para baterías tipo pouch?

  Generalmente mediante laminación por extrusión o laminación en seco con alta precisión.

• ¿Qué rangos de temperatura pueden soportar los folios de baterías tipo pouch?

  Rango estándar: –20 a +60 °C; se pueden alcanzar temperaturas más altas con configuraciones especiales.

• ¿Cuánto duran los folios en los sistemas de baterías?

  Cuando se procesan y utilizan correctamente, los folios pueden alcanzar una vida útil de varios años o ciclos de carga, según el tipo de celda y la aplicación.

Somos uno de los principales proveedores europeos de folios para aislamiento, embalaje y aplicaciones industriales, con más de 40 años de experiencia en AlFiPa. Nuestro equipo ofrece asesoramiento integral sobre todos los aspectos técnicos y de aplicación. ¡No dude en ponerse en contacto con nosotros para cualquier consulta!