Baterías de ion de litio

Las baterías de ion de litio, fundamentales para el almacenamiento de energía

I+D+i Almacenamiento energético

Las baterías de ion de litio son sistemas recargables capaces de almacenar energía eléctrica y liberarla cuando se necesita. Su alta densidad energética, eficiencia y versatilidad han impulsado su uso en dispositivos electrónicos, vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía. Además, su capacidad para almacenar electricidad las convierte en una tecnología importante para integrar las energías renovables y avanzar hacia un sistema energético más electrificado y descarbonizado.

 
Ion de litio
Las baterías de ion de litio destacan por aunar de forma óptima capacidad y eficiencia.

Tus auriculares inalámbricos, tu teléfono móvil, tu reloj inteligente, tu instalación de paneles solares o tu coche eléctrico no habrían sido posibles hace apenas un par de décadas. Esta revolución se ha producido gracias, entre otras cosas, a las baterías de ion de litio.  Su capacidad para almacenar más energía en menos espacio y su versatilidad han impulsado la electrificación de numerosos sectores y las convierten en una tecnología clave para el almacenamiento de energía. Su evolución será fundamental para consolidar un modelo energético limpio y sostenible, basado en una mayor integración de las energías renovables, el almacenamiento de energía y la descarbonización.

A esta evolución tecnológica se suma la importancia de la reducción de sus costes. El precio de los paquetes de baterías de ion de litio ha disminuido un 93 % desde 2010 y alcanzó en 2025 un mínimo histórico de 108 dólares por kWh, según BloombergNEF.Enlace externo, se abre en ventana nueva.  Solo entre 2024 y 2025, el precio medio se redujo un 8 %.Enlace externo, se abre en ventana nueva.  Esta tendencia ha favorecido la expansión de la movilidad eléctrica y, especialmente, del almacenamiento energético: los paquetes destinados a almacenamiento estacionario (sistemas fijos para capturar, almacenar y liberar electricidad a la red) alcanzaron en 2025 los 70 dólares por kWh, un 45 % menos que el año anterior. 

Qué es una batería de ion de litio 

Una batería de ion de litio, también denominada batería Li-Ion, es un tipo de batería recargable que utiliza compuestos de litio y en la que los iones de litio se desplazan entre dos electrodos durante los procesos de carga y descarga.

Su desarrollo fue fruto de décadas de investigación. En 1985, Akira Yoshino desarrolló un primer prototipo basado en investigaciones anteriores, mientras que Sony comercializó la primera batería de ion de litio en 1991. Desde entonces, la tecnología ha evolucionado con nuevos materiales y diseños destinados a mejorar su densidad energética, rendimiento, coste y seguridad.

Una tecnología clave para el almacenamiento de energía

La capacidad de las baterías de ion de litio para almacenar una gran cantidad de energía en un espacio reducido, así como su eficiencia y rapidez de respuesta, las convierten en una tecnología especialmente adecuada para el almacenamiento energético. Pueden acumular electricidad cuando existe una mayor producción, por ejemplo, de energía solar o eólica, y liberarla posteriormente cuando se necesita.

De este modo, contribuyen a gestionar la variabilidad de la generación renovable y a adaptar la disponibilidad de electricidad a las necesidades del sistema.

La carga de las baterías de ion de litio. Funcionamiento y características

Las baterías de ion de litio se componen de las siguientes partes: un electrodo negativo o ánodo de donde salen los electrones y un electrodo positivo o cátodo que los recibe. Cuando se conecta la batería, los iones de litio se mueven desde el ánodo hasta el cátodo a través de un electrolito, dando lugar a la diferencia de potencial que produce la corriente. Cuando se carga la batería, los iones de litio vuelven al ánodo.

Las baterías, a su vez, se componen de una o varias celdas y, dependiendo de su uso final, existen diferentes tipos: las celdas cilíndricas, usadas en la mayoría de vehículos eléctricos, consisten en láminas de distintos componentes que se enrollan hasta formar un cilindro, mientras que las celdas planas, como las que integran los teléfonos móviles y ordenadores portátiles, utilizan polímero de iones de litio en forma de láminas apiladas.

Además, las baterías de ion de litio incorporan otros elementos que mejoran su rendimiento y seguridad: un sensor de temperatura, un circuito regulador de tensión y un monitor de estado de carga. Estos componentes controlan la carga y el flujo de corriente, registran la última capacidad alcanzada en la carga completa y controlan la temperatura, que puede afectar negativamente a la vida de la batería.

Consejos para alargar la vida útil de las baterías de ion de litio

Temperatura
  • Temperatura
  • Estado de carga
  • Corriente
  • Otros

Minimizar la exposición a altas temperaturas en su uso o almacenamiento.

Minimizar el uso a temperaturas bajas, especialmente durante la carga.

Minimizar el tiempo de carga al 100%.

Minimizar el tiempo de carga al 0%.

Evitar el uso de la carga rápida a menos que sea necesario.

Evitar descargar el dispositivo más rápido de lo necesario.

Evitar su uso o almacenamiento en entornos húmedos.

Seguir las instrucciones de calibración del fabricante.

Fuente: University of Michigan

 VER INFOGRAFÍA: Consejos para alargar la vida útil de las baterías de ion de litio [PDF]

¿Cuáles son los beneficios y retos de las baterías de ion de litio?

En comparación con la tecnología tradicional de baterías recargables de hidruro de níquel o níquel-cadmio, las baterías de ion de litio presentan una combinación de características que ha favorecido su expansión frente a otras tecnologías recargables.

Ventajas de las baterías de ion de litio

  • Alta densidad energética

    Almacenan mucha energía en relación con su tamaño y peso.

  • Elevada eficiencia

    Ofrecen un buen rendimiento durante los procesos de carga y descarga y pueden recuperar energía en menos tiempo que otras tecnologías tradicionales.

  • Más compactas

    Estas baterías pueden ser más manejables al tener un menor tamaño y peso que otras tradicionales, por lo que son más manejables para el transporte de energía.

  • Baja autodescarga

    Estas baterías pierden muy poca carga cuando no están en uso. La capacidad de conservar la energía resulta útil para aplicaciones en caso de emergencia.

  • Larga vida útil

    Las baterías de ion de litio están diseñadas para durar muchos ciclos de carga, por lo que no necesitan ser reemplazadas con frecuencia.

  • Versatilidad de aplicación

    Pueden utilizarse en aplicaciones muy diferentes, desde dispositivos electrónicos hasta vehículos y sistemas de almacenamiento energético.

Desventajas de las baterías de ion de litio

Como cualquier tecnología de almacenamiento, las baterías de ion de litio presentan retos relacionados con la seguridad, la durabilidad y el uso de materias primas. Algunos de ellos son:

  • Seguridad y sistemas de protección. Para garantizar un funcionamiento seguro, deben incorporar sistemas de gestión y protección que controlen parámetros como la temperatura, la carga y la descarga y eviten situaciones que puedan dañar las celdas.
  • Disponibilidad y extracción de materias primas. La obtención de materiales omo el litio, el níquel, el cobalto o el manganeso también plantea retos relacionados con el suministro y con el impacto asociado a su obtención. La evolución tecnológica busca reducir el uso de determinados materiales y diversificar las cadenas de suministro.
  • Degradación por el uso. Depende de factores como el número de ciclos, la temperatura y las condiciones de operación. Por ello, la gestión adecuada de las baterías y la prolongación de su vida útil son elementos importantes para mejorar su sostenibilidad.
  • Reciclaje y la reutilización. Cuando una batería deja de ofrecer el rendimiento necesario para su aplicación original, sus componentes todavía pueden tener valor y, en determinados casos, la batería puede destinarse a una segunda vida en aplicaciones menos exigentes. Cuando llega al final de su vida útil, los procesos de reciclaje permiten recuperar materiales y reducir la necesidad de extraer nuevas materias primas.

Aplicaciones de las baterías de ion de litio

Las ventajas de las baterías de ion de litio y su coste decreciente han hecho que su uso prolifere en multitud de ámbitos:

  • Almacenamiento de energía renovable

    Las baterías permiten almacenar la electricidad generada por instalaciones renovables y utilizarla posteriormente cuando sea necesario. Esto resulta especialmente relevante para fuentes como la solar y la eólica, cuya producción depende de las condiciones meteorológicas. 

    En instalaciones de autoconsumo, por ejemplo, permiten almacenar parte de la energía solar generada durante las horas de mayor producción para utilizarla posteriormente. A mayor escala, los sistemas de almacenamiento mediante baterías contribuyen a integrar más generación renovable en el sistema eléctrico.

  • Vehículos eléctricos

    El desarrollo y la creciente adopción de vehículos eléctricos e híbridos se debe en gran medida a la eficiencia y a la evolución tecnológica y reducción de costes de las baterías de ion de litio, que han contribuido a mejorar la competitividad de la movilidad eléctrica. Su desarrollo industrial ha permitido aumentar la autonomía y mejorar las prestaciones de los vehículos eléctricos.

  • Electrónica de consumo y dispositivos móviles

    Los dispositivos móviles se han convertido en la aplicación principal de estas baterías, permitiendo una miniaturización cada vez mayor. Son habituales en teléfonos móviles, ordenadores portátiles, relojes inteligentes, auriculares inalámbricos y otros dispositivos que requieren almacenar una cantidad elevada de energía en poco espacio.

  • Sistemas de alimentación de emergencia

    En instalaciones críticas, como granjas de servidores, las baterías de un SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida) lo protegen de la pérdida o de la inestabilidad del suministro de electricidad.

  • Soluciones de asistencia a la movilidad

    Este tipo de baterías están presentes en sillas de ruedas eléctricas, salvaescaleras o prótesis motorizadas, facilitando la vida de las personas con restricciones de movilidad.

¿Qué relación tienen las baterías de ion de litio con los sistemas BESS?

Las baterías de ion de litio no solo se utilizan en dispositivos únicos, como los electrónicos o los vehículos eléctricos. También pueden agruparse en instalaciones de mayor capacidad para almacenar electricidad y ponerla a disposición del sistema cuando sea necesario. Estos sistemas se conocen como BESS, siglas de Battery Energy Storage System o sistema de almacenamiento de energía mediante baterías.

Un BESS combina las baterías con otros elementos necesarios para gestionar la energía almacenada, como sistemas de conversión y control, equipos de protección, sensores y software de gestión. Su función es recibir electricidad, almacenarla y devolverla posteriormente en el momento adecuado, adaptando su funcionamiento a las necesidades de la instalación o del sistema eléctrico.

En este tipo de instalaciones, las baterías de ion de litio son actualmente una de las tecnologías más utilizadas para responder rápidamente a los cambios en la demanda o en la generación eléctrica.

Segunda vida y reciclaje de las baterías de ion de litio

El final de la primera vida útil de una batería no implica necesariamente el final de su utilidad. Algunas baterías que ya no ofrecen las prestaciones necesarias para aplicaciones como la movilidad eléctrica pueden reutilizarse en sistemas de almacenamiento estacionario, donde las exigencias de potencia y densidad energética pueden ser diferentes.

Cuando una batería llega al final de su vida útil, el reciclaje permite recuperar parte de los materiales que contiene, como litio, níquel, cobalto o manganeso, dependiendo de su composición. Estos materiales pueden volver a incorporarse a las cadenas de producción, reduciendo la necesidad de utilizar materias primas nuevas.

La combinación de una primera vida útil prolongada, la reutilización cuando sea posible y el reciclaje al final de la vida contribuye a aprovechar mejor los recursos y avanzar hacia un modelo más circular para las baterías.

El futuro de las baterías y el almacenamiento

El futuro del almacenamiento energético pasa por mejorar las baterías actuales y desarrollar nuevas tecnologías capaces de responder a distintas necesidades de capacidad, duración, coste y seguridad. Algunas de las principales líneas de evolución son:

  • Nuevas generaciones de ion de litio: nuevos materiales, como el silicio, buscan aumentar la densidad energética y prolongar la vida útil.
  • Baterías de estado sólido: utilizan electrolitos sólidos en lugar de electrolitos líquidos o de gel. Reducen los riesgos de explosión e incendio y ocupan menos espacio al no necesitar tantos componentes relacionados con la seguridad.
  • Baterías de ion de sodio: utilizan materiales más abundantes y representan una alternativa con potencial para determinadas aplicaciones de almacenamiento.
  • Nuevas tecnologías: las baterías de flujo y metal-aire, entre otras, exploran diferentes soluciones para almacenar energía durante períodos más prolongados.
  • Baterías más inteligentes: la digitalización y los sistemas avanzados de gestión permiten optimizar su funcionamiento, eficiencia y vida útil.
  • Reutilización y reciclaje: recuperar materiales y dar una segunda vida a las baterías será clave para aprovechar mejor los recursos y avanzar hacia una economía circular.
  • Almacenamiento de larga duración: tecnologías como el bombeo hidroeléctrico, el almacenamiento térmico o el hidrógeno pueden complementar a las baterías cuando se necesita almacenar energía durante más tiempo.

Iberdrola y el impulso al almacenamiento energético

El almacenamiento energético es una pieza clave en la estrategia que tenemos en Iberdrola para avanzar hacia un sistema eléctrico más flexible y con una mayor integración de energías renovables. Impulsamos diferentes soluciones para almacenar energía y adaptar su disponibilidad a las necesidades del sistema, como el almacenamiento hidroeléctrico por bombeo.

En este contexto, las baterías permiten responder con rapidez a las variaciones de generación y demanda y complementar otras soluciones de almacenamiento, mientras que la digitalización y la gestión inteligente de las redes ayudan a optimizar cuándo y cómo utilizar la energía almacenada. La combinación de tecnologías permite adaptar las soluciones de almacenamiento a las características de cada proyecto y avanzar hacia un sistema energético más flexible, eficiente y preparado para integrar una mayor cantidad de energías renovables.