Diferentes tecnologías de litio
En primer lugar, es importante tener en cuenta que existen muchos tipos de baterías de "iones de litio". El punto a tener en cuenta en esta definición se refiere a una "familia de baterías".
Hay varias baterías de "iones de litio" diferentes 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 litio y hierro (LiFePO4)
El fosfato de litio y hierro (LiFePO4) es una tecnología de litio bien conocida en Australia debido a su amplio uso e idoneidad para una amplia gama de aplicaciones.
Las características de bajo precio, alta seguridad y buena energía específica, hacen de esta una opción sólida para muchas aplicaciones.
El voltaje de celda LiFePO4 de 3.2V / 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 LiFePO4 ha sido seleccionado como la tecnología de litio ideal para reemplazar el SLA. Las principales razones se deben a sus favorables características a la hora de analizar las principales aplicaciones en las que actualmente existen SLA. Éstos incluyen:
Voltaje similar al SLA (3,2 V por celda x 4 = 12,8 V) lo que los hace ideales para el reemplazo del SLA.
La forma más segura de las tecnologías de litio.
Respetuoso con el medio ambiente: el fosfato no es peligroso y, por lo tanto, es amigable con el medio ambiente y no constituye un riesgo para la salud.
Amplio rango de temperatura.
Características y beneficios de LiFePO4 en comparación con SLA
A continuación se presentan algunas características clave de las baterías LiFePO4 que brindan algunas ventajas significativas de SLA en una variedad de aplicaciones. Esta no es una lista completa, sin embargo, cubre los elementos clave. Se ha seleccionado una batería AGM de 100AH como SLA, ya que es uno de los tamaños más utilizados en aplicaciones de ciclo profundo. Este AGM de 100AH se ha comparado con un LiFePO4 de 100AH con el fin de comparar un igual por igual lo más cerca posible.
Característica - Peso
Comparación
LifePO4 es menos de la mitad del peso del SLA
AGM ciclo profundo - 27,5Kg
LiFePO4 - 12,2 kg
Beneficios
Aumenta la eficiencia del combustible
En aplicaciones de caravanas y embarcaciones, 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 paseos en bote. Otras aplicaciones que incluyen iluminación portátil y aplicaciones de cámara donde es necesario llevar las baterías.
Característica: mayor ciclo de vida
Comparación
Hasta 6 veces el ciclo de vida
Ciclo profundo AGM - 300 ciclos @ 100% DoD
LiFePO4 - 2000 ciclos @ 100% 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
El mayor ciclo de vida significa que el costo inicial adicional de una batería LiFePO4 está más que compensado durante el uso de la batería. Si se usa a diario, un AGM deberá reemplazarse aprox. 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 12V después
1,5 horas de tiempo de ejecución
LiFePO4: cae por debajo de 12V después de aproximadamente 4 horas de tiempo de ejecución
Beneficios
Uso más eficiente de la capacidad de la batería
Potencia = Voltios x Amperios
Una vez que el voltaje comienza a caer, la batería deberá suministrar amperes más altos para proporcionar la misma cantidad de energía.
Un voltaje más alto es mejor para la electrónica
Mayor tiempo de ejecución del equipo
Uso completo de la capacidad incluso a alta tasa de descarga
Descarga AGM @ 1C = 50% de capacidad
Descarga de LiFePO4 @ 1C = 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 12V para un uso de capacidad de hasta un 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 tiempo de ejecución más prolongado. El usuario tampoco notará la ralentización del dispositivo (carrito de golf, por ejemplo) antes.
Esto da como resultado tener disponible un gran porcentaje de la capacidad de la batería sin importar la tasa de descarga. A 1C (o descarga de 100A para una batería de 100AH), la opción LiFePO4 todavía le dará 100AH frente a solo 50AH para AGM.
Característica: mayor uso de la capacidad
Comparación
AGM recomendado DoD = 50%
LiFePO4 recomendado DoD = 80%
Ciclo profundo AGM - 100AH x 50% = 50Ah utilizable
LiFePO4 - 100Ah x 80% = 80Ah
Diferencia = 30 Ah o 60% más de capacidad de uso
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, u optar alternativamente por una batería LiFePO4 de menor capacidad mientras sigue logrando el mismo tiempo de ejecución que el AGM de mayor capacidad.
Característica: mayor eficiencia de carga
Comparación
AGM: la carga completa tarda aprox. 8 horas
LiFePO4: la carga completa puede ser tan baja como 2 horas
Beneficios
Batería cargada y lista para ser utilizada de nuevo más rápidamente
Otro gran beneficio en muchas aplicaciones. Debido a la menor resistencia interna, entre otros factores, LiFePO4 puede aceptar carga a una velocidad 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% de SOC después de 4 meses
LiFePO4: descarga al 80% después de 8 meses
Beneficios
Puede dejarse almacenado durante más tiempo
Esta característica es importante para los vehículos recreativos que solo pueden usarse durante un par de meses al año antes de almacenarse durante el resto del año, como caravanas, barcos, motocicletas y motos de agua, etc. Junto con este punto, LiFePO4 no se calcifica y, por lo tanto, incluso después de permanecer durante períodos prolongados de tiempo, es menos probable que la batería se dañe permanentemente. Una batería LiFePO4 no se daña si no se deja almacenada en un estado de carga completa.
Por lo tanto, si sus aplicaciones garantizan alguna de las características anteriores, se asegurará de que su dinero valga la pena por el gasto adicional en una batería LiFePO4. En las próximas semanas se publicará un artículo de seguimiento que incluirá los aspectos de seguridad de LiFePO4 y diferentes químicas del litio.
En Sealed Performance Batteries, somos una empresa de baterías que existe desde hace 25 años y tenemos una amplia experiencia y conocimiento de una amplia gama de tecnologías de baterías. Hemos estado vendiendo y respaldando baterías de litio durante muchos años en muchas aplicaciones, por lo que si tiene algún requisito o necesita alguna pregunta, no dude en contactarnos.