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Las baterías de litio se han convertido en una parte común de nuestras vidas y no solo se encuentran en nuestros dispositivos electrónicos. Para 2020, se espera que el 55% de las baterías de iones de litio vendidas sean para la industria automotriz. La cantidad de estas baterías y su uso en nuestra vida diaria hace que la seguridad de las baterías sea una consideración importante. Esto es lo que necesita saber sobre seguridad y baterías de litio. Tipos de baterías de litio Antes de entrar en la seguridad de las baterías, es útil responder la pregunta: “¿Cómo funcionan las baterías? Las baterías de litio funcionan moviendo iones de litio entre electrodos positivos y negativos. Durante la descarga, el flujo es del electrodo negativo (o ánodo) al electrodo positivo (o cátodo) y viceversa cuando la batería se está cargando. El tercer componente principal de las baterías son los electrolitos. El tipo más conocido es la batería de iones de litio recargable. Algunas de estas baterías tienen celdas individuales, mientras que otras tienen múltiples celdas conectadas. La seguridad, la capacidad y el uso de la batería se ven afectados por la disposición de esas celdas y los materiales que se utilizan para fabricar los componentes de la batería. Desde una perspectiva de seguridad, las baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4) son más estables que otros tipos. Pueden soportar temperaturas más altas, cortocircuitos y sobrecargas sin combustión. Esto es importante para cualquier tipo de batería, pero especialmente para aplicaciones de alta potencia, como una batería de RV. Con eso en mente, veamos formas de manipular estas baterías de manera segura. 1: Manténgase alejado del calor Las baterías funcionan mejor en temperaturas que también son cómodas para las personas, alrededor de 20 ° C (68 ° F). Aún tendrá mucha energía de litio a temperaturas más altas, pero una vez que supere los 40 ° C (104 ° F), los electrodos pueden comenzar a degradarse. La temperatura exacta varía según el tipo de batería. Las baterías de fosfato de hierro y litio pueden funcionar de forma segura a 60 ° C (140 ° F), pero incluso ellas sufrirán problemas después de eso. Si ...
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No todas las químicas del litio son iguales. De hecho, la mayoría de los consumidores estadounidenses, aparte de los entusiastas de la electrónica, solo están familiarizados con una gama limitada de soluciones de litio. Las versiones más comunes se construyen a partir de formulaciones de óxido de cobalto, óxido de manganeso y óxido de níquel. Primero, retrocedamos un paso en el tiempo. Las baterías de iones de litio son una innovación mucho más reciente y solo han existido durante los últimos 25 años. Durante este tiempo, las tecnologías de litio han aumentado en popularidad, ya que han demostrado ser valiosas para alimentar dispositivos electrónicos más pequeños, como computadoras portátiles y teléfonos celulares. Pero, como recordará de varias noticias en los últimos años, las baterías de iones de litio también se ganaron la reputación de incendiarse. Hasta hace poco, esta era una de las principales razones por las que el litio no se usaba comúnmente para crear grandes bancos de baterías. Pero luego vino el fosfato de hierro y litio (LiFePO4). Este nuevo tipo de solución de litio era intrínsecamente incombustible, al tiempo que permitía una densidad de energía ligeramente menor. Las baterías LiFePO4 no solo eran más seguras, sino que tenían muchas ventajas sobre otras químicas de litio, particularmente para aplicaciones de alta potencia. Aunque las baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4) no son exactamente nuevas, ahora están ganando terreno en los mercados comerciales globales. Aquí hay un desglose rápido de lo que distingue a LiFePO4 de las otras soluciones de baterías de litio: Seguridad y estabilidad Las baterías LiFePO4 son más conocidas por su fuerte perfil de seguridad, el resultado de una química extremadamente estable. Las baterías a base de fosfato ofrecen una estabilidad térmica y química superior, lo que aumenta la seguridad en comparación con las baterías de iones de litio fabricadas con otros materiales de cátodo. Las pilas de fosfato de litio son incombustibles, lo cual es una característica importante en caso de mal manejo durante la carga o descarga. También pueden soportar condiciones duras, ya sea un frío glacial, un calor abrasador o un terreno accidentado. Cuando se someten a eventos peligrosos, como colisión o cortocircuito, no explotarán ni se incendiarán, ...
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LiFePO4 Las celdas LiFePO4 individuales tienen un voltaje nominal de aproximadamente 3,2 V o 3,3 V. Usamos varias celdas en serie (generalmente 4) para formar un paquete de baterías de fosfato de hierro y litio. El uso de cuatro celdas de fosfato de hierro y litio en serie nos da aproximadamente ~ 12,8-14,2 voltios de paquete cuando está lleno. Esto es lo más parecido que vamos a encontrar a una batería tradicional de plomo-ácido o AGM. Las celdas de fosfato de hierro y litio tienen una mayor densidad celular que el ácido de plomo, a una fracción del peso. Las celdas de fosfato de hierro y litio tienen menos densidad celular que las de iones de litio. Esto los hace menos volátiles, más seguros de usar y ofrece casi un reemplazo uno a uno para los paquetes AGM. Para alcanzar la misma densidad que las celdas de iones de litio, necesitamos apilar celdas de fosfato de hierro y litio en paralelo para aumentar su capacidad. Por lo tanto, los paquetes de baterías de fosfato de hierro y litio con la misma capacidad que una celda de iones de litio serán más grandes, ya que requieren más celdas en paralelo para lograr la misma capacidad. Las celdas de fosfato de hierro y litio se pueden usar en entornos de alta temperatura, donde las celdas de iones de litio nunca deben usarse por encima de +60 grados Celsius. La vida útil típica estimada de una batería de fosfato de hierro y litio es de 1500-2000 ciclos de carga hasta por 10 años. Normalmente, un paquete de fosfato de hierro y litio mantendrá su carga durante 350 días. Las celdas de fosfato de hierro y litio tienen cuatro veces (4x) la capacidad de las baterías de plomo-ácido. Iones de litio Las celdas de iones de litio individuales suelen tener un voltaje nominal de 3,6 V o 3,7 voltios. Usamos varias celdas en serie (generalmente 3) para formar un paquete de baterías de iones de litio de ~ 12 voltios. Para usar celdas de iones de litio para un banco de energía de 12v, las colocamos 3 en serie para obtener un paquete de 12.6 voltios. Esto es lo más cerca que podemos llegar a la tensión nominal de una batería de plomo ácido sellada, que utiliza iones de litio ...
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