¿Por qué elegir la batería de fosfato de hierro y litio (LiFePO4)?

Bienvenido al primero de una serie de artículos sobre las baterías de litio.Este artículo cubrirá las características y beneficios de un Batería de fosfato de hierro y litio (LiFePO4) en comparación con los tradicionales Ácido de plomo sellado (SLA) tecnología de bateríaDado que la discusión gira en torno a LiFePO4 y SLA, el artículo se concentra en las aplicaciones de 12 V CC y 24 V CC.

Diferentes tecnologías de litio

En primer lugar, es importante tener en cuenta que existen muchos tipos de baterías de "Ion de litio".El punto a tener en cuenta en esta definición se refiere a una "familia de baterías".
Hay varias baterías diferentes de "iones de litio" dentro de esta familia que utilizan diferentes materiales para su cátodo y ánodo.Como resultado, presentan características muy diferentes y, por lo tanto, son adecuados para diferentes aplicaciones.

Fosfato de hierro y litio (LiFePO4)

El fosfato de hierro y litio (LiFePO4) es una tecnología de litio muy conocida en China debido a su amplio uso y su idoneidad para una amplia gama de aplicaciones.
Las características de bajo precio, alta seguridad y buena energía específica, hacen de esta una fuerte opción para muchas aplicaciones.
El voltaje de la celda LiFePO4 de 3,2 V/celda también la convierte en la tecnología de litio preferida para el reemplazo de ácido de plomo sellado en una serie de aplicaciones clave.

¿Por qué LiFePO4?

De todas las opciones de litio disponibles, hay varias razones por las que se ha seleccionado LiFePO4 como la tecnología de litio ideal para reemplazar el SLA.Las principales razones se reducen a sus características favorables al observar las principales aplicaciones donde actualmente existen SLA.Éstos incluyen:

● Voltaje similar a SLA (3,2 V por celda x 4 = 12,8 V), lo que los hace ideales para el reemplazo de SLA.
● Forma más segura de las tecnologías de litio.
● Respetuoso con el medio ambiente: el fosfato no es peligroso y, por lo tanto, es respetuoso con el medio ambiente y no representa un riesgo para la salud.
● Amplio rango de temperatura.

Características y ventajas de LiFePO4 en comparación con SLA

A continuación se presentan algunas características clave de una batería de fosfato de hierro y litio que brindan algunas ventajas significativas de SLA en una variedad de aplicaciones.Esta no es una lista completa de todos modos, sin embargo, cubre los elementos clave.Se ha seleccionado una batería AGM de 100 AH como SLA, ya que es uno de los tamaños más utilizados en aplicaciones de ciclo profundo.Este AGM de 100 AH se ha comparado con un LiFePO4 de 100 AH para comparar lo más parecido posible.

Característica – Peso:

Comparación

● LifePO4 tiene menos de la mitad del peso de SLA
● Ciclo Profundo AGM – 27.5Kg
● LiFePO4: 12,2 kg

Beneficios

● Aumenta la eficiencia del combustible
○ En aplicaciones de caravanas y barcos, se reduce el peso de remolque.

● Aumenta la velocidad
○ En aplicaciones de embarcaciones, se puede aumentar la velocidad del agua

● Reducción del peso total
● Mayor tiempo de ejecución

El peso tiene una gran influencia en muchas aplicaciones, especialmente cuando se trata de remolque o velocidad, como caravanas y navegación.Otras aplicaciones que incluyen iluminación portátil y aplicaciones de cámara en las que es necesario transportar las baterías.

Característica - Mayor ciclo de vida:

Comparación

● Hasta 6 veces el ciclo de vida
● Ciclo profundo AGM: 300 ciclos a 100 % DoD
● LiFePO4: 2000 ciclos al 100 % del DoD

Beneficios

● Menor costo total de propiedad (costo por kWh mucho menor durante la vida útil de la batería para LiFePO4)
● Reducción de los costos de reemplazo: reemplace el AGM hasta 6 veces antes de que sea necesario reemplazar el LiFePO4

La mayor vida útil del ciclo significa que el costo inicial adicional de una batería LiFePO4 está más que compensado durante la vida útil de la batería.Si se usa a diario, será necesario reemplazar un AGM aproximadamente.6 veces antes de que sea necesario reemplazar el LiFePO4

Característica - Curva de descarga plana:

Comparación

● A 0.2C (20A) de descarga
● AGM: cae por debajo de 12 V después
● 1,5 horas de tiempo de ejecución
● LiFePO4: cae por debajo de 12 V después de aproximadamente 4 horas de funcionamiento

Beneficios

● Uso más eficiente de la capacidad de la batería
● Potencia = Voltios x Amperios
● Una vez que el voltaje comience a caer, la batería deberá suministrar amperios más altos para proporcionar la misma cantidad de energía.
● Un voltaje más alto es mejor para la electrónica
● Tiempo de ejecución más largo para el equipo
● Uso completo de la capacidad incluso con una alta tasa de descarga
● AGM @ 1C de descarga = 50 % de capacidad
● LiFePO4 a 1C de descarga = 100 % de capacidad

Esta característica es poco conocida, pero es una gran ventaja y brinda múltiples beneficios.Con la curva de descarga plana de LiFePO4, el voltaje del terminal se mantiene por encima de 12 V para un uso de capacidad de hasta el 85-90 %.Debido a esto, se requieren menos amperios para suministrar la misma cantidad de energía (P=VxA) y, por lo tanto, el uso más eficiente de la capacidad conduce a un mayor tiempo de ejecución.El usuario tampoco notará la ralentización del dispositivo (carro de golf, por ejemplo) antes.

Junto con esto, el efecto de la ley de Peukert es mucho menos significativo con el litio que con AGM.Esto da como resultado tener disponible un gran porcentaje de la capacidad de la batería sin importar la tasa de descarga.A 1C (o 100 A de descarga para una batería de 100 AH), la opción LiFePO4 aún le dará 100 AH frente a solo 50 AH para AGM.

Característica: mayor uso de la capacidad:

Comparación

● DoD recomendado por AGM = 50 %
● LiFePO4 DoD recomendado = 80 %
● Ciclo profundo AGM: 100 AH x 50 % = 50 Ah utilizables
● LiFePO4: 100 Ah x 80 % = 80 Ah
● Diferencia = 30 Ah o 60 % más de uso de capacidad

Beneficios

● Mayor tiempo de ejecución o batería de menor capacidad para reemplazo

El mayor uso de la capacidad disponible significa que el usuario puede obtener hasta un 60 % más de tiempo de ejecución con la misma opción de capacidad en LiFePO4 o, alternativamente, optar por una batería LiFePO4 de menor capacidad y al mismo tiempo lograr el mismo tiempo de ejecución que la AGM de mayor capacidad.

Característica: mayor eficiencia de carga:

Comparación

● AGM: la carga completa tarda aprox.8 horas
● LiFePO4: la carga completa puede durar tan solo 2 horas

Beneficios

● Batería cargada y lista para usarse de nuevo más rápidamente

Otro gran beneficio en muchas aplicaciones.Debido a la menor resistencia interna, entre otros factores, LiFePO4 puede aceptar carga a un ritmo mucho mayor que AGM.Esto les permite cargarse y estar listos para usar mucho más rápido, lo que genera muchos beneficios.

Característica: baja tasa de autodescarga:

Comparación

● AGM: descarga al 80 % del SOC después de 4 meses
● LiFePO4: descarga al 80 % después de 8 meses

Beneficios

● Se puede dejar almacenado por un período más largo

Esta característica es muy importante para los vehículos recreativos que solo se pueden usar durante un par de meses al año antes de almacenarse por el resto del año, como caravanas, botes, motocicletas y motos acuáticas, etc. Junto con este punto, LiFePO4 no se calcifica y, por lo tanto, incluso después de dejarla durante largos períodos de tiempo, es menos probable que la batería sufra daños permanentes.Una batería LiFePO4 no se daña si no se deja almacenada en un estado completamente cargado.

En BSLBATT Batteries, somos una empresa de baterías que existe desde hace 15 años y tenemos una gran experiencia y conocimiento de una amplia gama de tecnologías de baterías.Hemos estado vendiendo y apoyando baterías de litio durante muchos años en muchas aplicaciones, por lo que si tiene algún requisito o necesita alguna pregunta, no dude en contactarnos. Contáctenos.