18650 vs Células de la bolsa
En nuestro mundo cada vez más móvil y tecnológico, las baterías de iones de litio alimentan una amplia gama de dispositivos, desde los teléfonos inteligentes que llevamos en el bolsillo hasta los vehículos eléctricos que circulan por nuestras carreteras. Aunque la química subyacente puede ser similar, estas baterías vienen en varias formas y tamaños, cada uno con su propio conjunto de características. Dos de los formatos más habituales son las cilíndricas Batería 18650 y el piso célula de bolsa. Pero, ¿cuáles son exactamente las diferencias entre ellos y por qué tu teléfono utiliza uno mientras que tu portátil podría utilizar el otro?
Este artículo profundiza en las principales diferencias entre las pilas 18650 y las de tipo pouch, desglosando sus factores de forma, densidad energética, características de seguridad, costes y aplicaciones típicas. Al final, tendrás una idea clara de estos tipos de pilas y de por qué se eligen para distintos dispositivos.
¿Qué son las pilas 18650?
El término "18650" puede parecer un código técnico, y en cierto modo lo es. Los números se refieren a las dimensiones aproximadas de la batería: 18 mm de diámetro y 65 mm de longitud. El "0" denota tradicionalmente una forma cilíndrica. Se trata de baterías recargables de iones de litio encerradas en un robusto cilindro metálico, que no sólo proporciona integridad estructural, sino que también alberga mecanismos internos de seguridad.
Normalmente, una batería 18650 tiene un voltaje nominal de unos 3,6 V o 3,7 V, y su capacidad puede oscilar entre unos 2.000 mAh y 3.500 mAh. Las pilas 18650 se suelen encontrar en aplicaciones como paquetes de pilas para portátiles (aunque las pilas de petaca también son cada vez más comunes), bancos de alimentación, algunos paquetes de pilas para vehículos eléctricos (sobre todo en modelos anteriores o diseños específicos) y linternas de alta potencia. Su tamaño estandarizado hace que sean relativamente fáciles de manejar individualmente y de integrar en sistemas de baterías modulares.
¿Qué son las células en bolsa?
En contraste con la forma cilíndrica rígida de las 18650, las pilas pouch utilizan una carcasa laminada de polímero flexible y sellada. Este diseño permite una mayor versatilidad en términos de forma y tamaño, lo que permite a los fabricantes optimizar el uso del espacio dentro de sus dispositivos. Al igual que las 18650, las pilas pouch también son baterías de iones de litio con características de tensión nominal similares (en torno a los 3,7 V).
El objetivo de las pilas de tipo bolsa suele ser conseguir factores de forma específicos para los dispositivos y maximizar la densidad energética en función del peso. Se utilizan mucho en teléfonos inteligentes, tabletas, muchos vehículos eléctricos modernos (como los de Tesla, que utilizan celdas tipo bolsa de mayor formato en sus paquetes de baterías estructurales) y drones, donde un diseño elegante y un almacenamiento ligero y de alta energía son cruciales.
Diferencias clave: 18650 vs Pilas Pouch
Aunque ambas son baterías de iones de litio, la 18650 y la de petaca difieren significativamente en varios aspectos clave:
4.1. Factor de forma y flexibilidad
La diferencia más evidente radica en su forma física. Pilas 18650 tienen una forma cilíndrica fija que, aunque robusta, limita la integración del diseño. Son más fáciles de manejar como unidades individuales. En cambio, células de la bolsa son flexibles y pueden fabricarse en varias formas y tamaños, lo que permite un uso más eficiente del espacio dentro de los dispositivos y posibilita productos más finos y con contornos más exclusivos. Las celdas de bolsa también pueden apilarse o superponerse para adaptarse a requisitos de diseño específicos.
4.2. Densidad energética
Cuando se trata de cuánta energía pueden almacenar estas baterías en relación con su peso (densidad gravimétrica de energía), células de la bolsa suelen tener ventaja. Por lo general, las pilas de bolsa pueden alcanzar densidades gravimétricas de energía de 250-300 Wh/kg, mientras que las 18650 suelen estar en el rango de 200-250 Wh/kg. Esto hace que las pilas de petaca sean especialmente atractivas para aplicaciones sensibles al peso, como los teléfonos inteligentes y los vehículos eléctricos con mayor autonomía. La densidad energética volumétrica (energía por el mismo volumen) puede ser comparable, pero las pilas de petaca también suelen tener una ligera ventaja en este aspecto debido a la eficiencia de la estratificación.
4.3. Seguridad
La seguridad es una consideración fundamental para cualquier batería. Pilas 18650 se benefician de su carcasa metálica, que proporciona integridad estructural y a menudo incluye mecanismos de ventilación diseñados para liberar presión en caso de desbordamiento térmico, evitando potencialmente fallos más catastróficos. Sin embargo, si se produce un fallo, puede ser más energético. Células de la bolsacon su carcasa más blanda, son más propensas a hincharse si se sobrecargan o dañan. Aunque en general se consideran seguras con un sistema de gestión de baterías (BMS) que funcione correctamente, el desbordamiento térmico puede provocar un incendio o una explosión. Las pilas de petaca suelen depender más del BMS para su seguridad.
4.4. Coste
Debido a su larga historia de producción en masa y estandarización, Pilas 18650 suelen tener un coste por unidad de energía (Wh) inferior al de las pilas de bolsa. La fabricación de pilas de bolsa puede ser más compleja y adaptarse a aplicaciones específicas, lo que puede contribuir a un mayor coste por Wh, aunque esta diferencia se está reduciendo a medida que aumenta la producción de pilas de bolsa.
4.5. Vida útil y durabilidad
El ciclo de vida (número de ciclos de carga y descarga que una batería puede soportar antes de sufrir una degradación significativa) depende más de la química de la batería y de los patrones de uso que del propio factor de forma. Tanto las pilas 18650 como las de petaca pueden ofrecer ciclos de vida similares si utilizan productos químicos comparables y reciben un buen mantenimiento. En términos de durabilidad física frente a impactos menores, la carcasa metálica rígida de 18650s puede ofrecer una ligera ventaja sobre la carcasa más blanda de células de la bolsa.
Ventajas y desventajas
A modo de resumen, he aquí los pros y los contras de cada tipo:
5.1. Ventajas de las pilas 18650
- Normalización y mayor disponibilidad: Disponibles en muchos fabricantes.
- Coste por Wh generalmente inferior: A menudo es más económico por unidad de energía.
- Robusto factor de forma cilíndrico: Ofrece una buena protección física.
- Características de seguridad bien establecidas (ventilación): Puede ayudar a mitigar el desbordamiento térmico.
5.2. Desventajas de las pilas 18650
- Menor densidad de energía gravimétrica: Almacena menos energía para el mismo peso en comparación con las células de bolsa.
- Menos flexibilidad en el diseño de dispositivos: La forma fija limita la integración en dispositivos elegantes o con formas únicas.
5.3. Ventajas de las células de bolsa
- Mayor densidad de energía gravimétrica: Almacena más energía para el mismo peso.
- Flexibilidad de forma y tamaño: Permite optimizar la utilización del espacio y el diseño.
- Peso más ligero: La carcasa de polímero laminado es más ligera que el metal.
5.4. Desventajas de las células en bolsa
- Coste por Wh generalmente más elevado: Puede ser más caro por unidad de energía.
- Más susceptible a los daños (pinchazos, hinchazón): Menos protección física.
- Requiere sistemas de gestión de baterías (BMS) más sofisticados: Crucial para un funcionamiento seguro.
¿Cuál elegir?
El tipo de batería "mejor" no es universal; depende totalmente de la aplicación. Elija 18650 si el coste es una preocupación primordial, conviene un factor de forma robusto y estandarizado, y se desea facilidad de sustitución. Opte por un célula de bolsa cuando son fundamentales una alta densidad energética y un diseño ligero y flexible, como en los teléfonos inteligentes y los vehículos eléctricos modernos.
Conclusión
Tanto las pilas 18650 como las de petaca son componentes vitales en el panorama de la tecnología de baterías de iones de litio. La 18650 cilíndrica ofrece una mezcla de robustez y asequibilidad, mientras que la pila de petaca proporciona una densidad energética superior y flexibilidad de diseño. La elección entre una y otra depende de las necesidades y prioridades específicas del dispositivo que se va a alimentar.
PREGUNTAS FRECUENTES
- P: ¿Son más seguras las pilas de petaca que las 18650?
R: Ninguno de los dos es intrínsecamente más seguro. La seguridad depende del diseño y del BMS. Las 18650 tienen ventilación; las pilas de petaca dependen en gran medida del BMS. - P: ¿Qué tipo de pila dura más?
R: La vida útil depende de la química y el uso, no sólo del factor de forma. Ambos pueden tener ciclos de vida similares. - P: ¿Son más potentes las células de bolsa?
R: La entrega de energía puede ser similar. Las pilas de bolsa suelen destacar en densidad energética (capacidad de almacenamiento por peso). - P: ¿Por qué los smartphones utilizan células de bolsa?
R: Por su flexibilidad de forma para adaptarse a diseños finos y su mayor densidad energética por peso. - P: ¿Puedo sustituir una 18650 por una pila de petaca?
R: En general, no, debido a los diferentes factores de forma, conexiones y requisitos de BMS. - P: ¿Qué tipo de pila es más ligera?
R: Para la misma energía, una célula de bolsa suele ser más ligera.
