tecnología de batería lifepo4

¿Qué es la tecnología de batería de litio?

Las baterías de litio se distinguen de otras químicas de baterías debido a su alta densidad de energía y bajo costo por ciclo. Sin embargo, "batería de litio" es un término ambiguo. Hay alrededor de seis químicas comunes de las baterías de litio, todas con sus propias ventajas y desventajas únicas. Para aplicaciones de energía renovable, la química predominante es Fosfato de litio y hierro (LiFePO4). Esta química tiene una excelente seguridad, con una gran estabilidad térmica, altas clasificaciones de corriente, un ciclo de vida prolongado y tolerancia al abuso.

Soluciones

Fosfato de litio y hierro (LiFePO4) es una química del litio extremadamente estable en comparación con casi todas las demás químicas del litio. La batería está ensamblada con un material de cátodo naturalmente seguro (fosfato de hierro). En comparación con otras químicas de litio, el fosfato de hierro promueve un fuerte enlace molecular, que resiste condiciones de carga extremas, prolonga la vida útil y mantiene la integridad química durante muchos ciclos. Esto es lo que le da a estas baterías su gran estabilidad térmica, ciclo de vida prolongado y tolerancia al abuso. Baterías LiFePO4 no son propensos a sobrecalentarse, ni están dispuestos a "desbordamiento térmico" y, por lo tanto, no se sobrecalientan ni se encienden cuando se someten a un mal manejo riguroso o condiciones ambientales adversas.

A diferencia del plomo-ácido inundado y otras sustancias químicas de las baterías, las baterías de litio no emiten gases peligrosos como el hidrógeno y el oxígeno. Tampoco hay peligro de exposición a electrolitos cáusticos como el ácido sulfúrico o el hidróxido de potasio. En la mayoría de los casos, estas baterías se pueden almacenar en áreas confinadas sin riesgo de explosión y un sistema diseñado adecuadamente no debería requerir enfriamiento o ventilación activos.

BATERÍAS LIFEPO4

Las baterías de litio son un conjunto compuesto por muchas celdas, como baterías de plomo-ácido y muchos otros tipos de baterías. Las baterías de plomo-ácido tienen un voltaje nominal de 2V / celda, mientras que las celdas de batería de litio tienen un voltaje nominal de 3.2V. Por lo tanto, para lograr una batería de 12 V, normalmente tendrá cuatro celdas conectadas en serie. Esto hará que el voltaje nominal de un LiFePO4 12.8 V. Ocho celdas conectadas en serie forman una Batería 24V con un voltaje nominal de 25.6V y dieciséis celdas conectadas en serie hacen un Batería 48V con una tensión nominal de 51.2V. Estos voltajes funcionan muy bien con su típico Inversores de 12V, 24V y 48V.

Las baterías de litio se utilizan a menudo para reemplazar directamente las baterías de plomo-ácido porque tienen voltajes de carga muy similares. Un cuatro celdas Batería LiFePO4 (12.8 V), normalmente tendrá un voltaje de carga máximo entre 14.4 y 14.6 V (según las recomendaciones del fabricante). Lo que es exclusivo de una batería de litio es que no necesita una carga de absorción ni debe mantenerse en un estado de voltaje constante durante períodos de tiempo significativos. Normalmente, cuando la batería alcanza el voltaje de carga máximo, ya no necesita cargarse. Las características de descarga de las baterías LiFePO4 también son únicas. Durante la descarga, las baterías de litio mantendrán un voltaje mucho más alto que el de las baterías de plomo-ácido bajo carga. No es raro que una batería de litio solo caiga unas pocas décimas de voltio de una carga completa al 75% descargada. Esto puede hacer que sea difícil saber cuánta capacidad se ha utilizado sin un equipo de monitoreo de batería.

batería ess

Una ventaja significativa del litio sobre las baterías de plomo-ácido es que no sufren ciclos de déficit. Esencialmente, esto es cuando las baterías no se pueden cargar completamente antes de descargarse nuevamente al día siguiente. Este es un gran problema con las baterías de plomo-ácido y puede promover una degradación significativa de la placa si se cicla repetidamente de esta manera. Las baterías LiFePO4 no necesitan cargarse completamente con regularidad. De hecho, es posible mejorar ligeramente la esperanza de vida general con una ligera carga parcial en lugar de una carga completa.

La eficiencia es un factor muy importante a la hora de diseñar sistemas eléctricos solares. La eficiencia de ida y vuelta (de completo a muerto y de regreso a completo) de una batería de plomo-ácido promedio es de aproximadamente el 80%. Otras químicas pueden ser incluso peores. La eficiencia energética de ida y vuelta de una batería de fosfato de hierro y litio es superior al 95-98%. Esto por sí solo es una mejora significativa para los sistemas que carecen de energía solar durante el invierno, el ahorro de combustible de la carga del generador puede ser tremendo. La etapa de carga de absorción de las baterías de plomo-ácido es particularmente ineficiente, lo que da como resultado eficiencias del 50% o incluso menos. Teniendo en cuenta que las baterías de litio no se cargan por absorción, el tiempo de carga desde que están completamente descargadas hasta que están completamente llenas puede ser de tan solo dos horas. También es importante tener en cuenta que una batería de litio puede sufrir una descarga casi completa según la clasificación sin efectos adversos significativos. Sin embargo, es importante asegurarse de que las células individuales no se descarguen en exceso. Este es el trabajo del integrado Sistema de gestión de la batería (BMS).

Batería de iones de litio de 24v 250ah

La seguridad y confiabilidad de las baterías de litio son una gran preocupación, por lo que todos los ensamblajes deben tener un Sistema de gestión de la batería (BMS). El BMS es un sistema que monitorea, evalúa, equilibra y protege las células para que no operen fuera del “Área de operación segura”. El BMS es un componente de seguridad esencial de un sistema de batería de litio, que monitorea y protege las celdas dentro de la batería contra sobrecorriente, voltaje bajo / alto, temperatura baja / alta y más. Una celda LiFePO4 se dañará permanentemente si el voltaje de la celda alguna vez cae a menos de 2.5V, también se dañará permanentemente si el voltaje de la celda aumenta a más de 4.2V. El BMS monitorea cada celda y evitará daños en las celdas en caso de subtensión o sobretensión.

Otra responsabilidad esencial del BMS es equilibrar el paquete durante la carga, garantizando que todas las celdas obtengan una carga completa sin sobrecargas. Las celdas de una batería LiFePO4 no se equilibrarán automáticamente al final del ciclo de carga. Hay ligeras variaciones en la impedancia a través de las celdas y, por lo tanto, ninguna celda es 100% idéntica. Por lo tanto, cuando se ciclan, algunas celdas se cargarán o descargarán completamente antes que otras. La varianza entre las celdas aumentará significativamente con el tiempo si las celdas no están equilibradas.

In baterías de plomo ácido, la corriente seguirá fluyendo incluso cuando una o más de las celdas estén completamente cargadas. Este es el resultado de la electrólisis que tiene lugar dentro de la batería, el agua se divide en hidrógeno y oxígeno. Esta corriente ayuda a cargar completamente otras celdas, equilibrando así naturalmente la carga en todas las celdas. Sin embargo, una celda de litio completamente cargada tendrá una resistencia muy alta y fluirá muy poca corriente. Por lo tanto, las celdas retrasadas no estarán completamente cargadas. Durante el equilibrio, el BMS aplicará una pequeña carga a las celdas completamente cargadas, evitando que se sobrecargue y permitiendo que las otras celdas se pongan al día.

soluciones de almacenamiento de energía

Las baterías de litio ofrecen muchos beneficios sobre otras químicas de baterías. Son una solución de batería segura y confiable, sin temor a una fuga térmica y / o una fusión catastrófica, que es una posibilidad significativa de otros tipos de baterías de litio. Estas baterías ofrecen una vida útil extremadamente larga, y algunos fabricantes incluso garantizan baterías de hasta 10,000 ciclos. Con altas tasas de descarga y recarga superiores a C / 2 continuo y una eficiencia de ida y vuelta de hasta el 98%, no es de extrañar que estas baterías estén ganando terreno en la industria. Fosfato de litio y hierro (LiFePO4) es un perfecto solución de almacenamiento de energía.