Vistas:0 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2024-03-27 Origen:Sitio
Principal componente químico
La alta densidad de energía y el bajo costo del ciclo de las baterías de litio las diferencian de otras químicas.Existen alrededor de seis químicas principales para las baterías de litio, y cada una tiene sus propias ventajas y desventajas. Fosfato de hierro y litio (LiFePO4) es el componente químico principal para aplicaciones que utilizan energía renovable.Este producto químico proporciona un ciclo de vida extendido, altas corrientes nominales, gran seguridad, excelente estabilidad térmica y resistencia al abuso.
A diferencia de casi todas las demás químicas del litio, fosfato de hierro y litio (LiFePO4) tiene una química de litio muy estable.Para construir la batería se utiliza fosfato de hierro, un material anódico de origen natural.El fosfato de hierro, a diferencia de otras químicas del litio, fomenta fuertes enlaces moleculares que pueden soportar circunstancias de carga duras, aumentar la vida útil y preservar la integridad química a lo largo de muchos ciclos.Debido a esto, las baterías de fosfato de hierro y litio ofrecen una excelente resistencia al abuso, un ciclo de vida prolongado y estabilidad térmica.Debido a que las celdas LiFePO4 no se 'descontrolan térmicamente' ni se sobrecalientan fácilmente, no se quemarán ni se sobrecalentarán en ambientes severos o cuando se manipulan incorrectamente.
Las baterías de litio no liberan gases nocivos como el hidrógeno y el oxígeno, ni presentan riesgo de exposición a electrolitos cáusticos como el hidróxido de potasio o el ácido sulfúrico, a diferencia de las baterías de plomo-ácido sumergidas y otras sustancias químicas de las baterías.Cuando un sistema se construye adecuadamente, generalmente no hay necesidad de refrigeración o ventilación activa, y estas baterías pueden guardarse en espacios restringidos sin correr el peligro de explotar.
Baterías de plomo ácido y muchos otros tipos de baterías están formados por componentes llamados baterías de litio.El voltaje nominal de las baterías de litio es de 3,2 V, mientras que el de las baterías de plomo-ácido es de 2 V/celda.Por lo tanto, a menudo se conectan cuatro baterías en serie para producir una batería de 12 V.Como resultado, el voltaje nominal de LiFePO4 es 12,8 V.Una batería de 24V con un voltaje nominal de 25,6V se forma conectando 8 celdas en serie, mientras que una batería de 48V con un voltaje nominal de 51,2V se forma conectando 16 celdas en serie.
Debido a que las baterías de litio y las baterías de plomo-ácido tienen voltajes de carga extremadamente comparables, las baterías de litio se utilizan a menudo como reemplazos directos de las baterías de plomo-ácido.Una batería LiFePO4 de cuatro celdas con un voltaje de carga máximo de 12,8 V normalmente tiene un rango de 14,4-14,6 V, según los criterios específicos establecidos por el fabricante.Debido a que no es necesario cargarlas ni mantenerlas a un voltaje constante durante períodos prolongados, las baterías de litio son especiales.Normalmente, no es necesaria más carga cuando la batería alcanza su voltaje de carga máximo.Las baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4) también tienen propiedades de descarga especiales.Las baterías de litio normalmente retendrán un voltaje mayor durante la descarga que las baterías de plomo-ácido mientras están bajo carga.
La falta de ciclos inadecuados es un beneficio importante de la tecnología de baterías de litio sobre la tecnología de baterías de plomo-ácido.En este caso, la batería no se puede cargar completamente hasta que se agote nuevamente al día siguiente.Este es un problema importante para las baterías de plomo-ácido, ya que los ciclos repetidos de esta manera pueden deteriorar gravemente las placas.Las baterías fabricadas con fosfato de hierro y litio (LiFePO4) no necesitan cargas completas frecuentes.En la práctica, una pequeña carga parcial en lugar de una carga completa puede prolongar la vida útil general de la batería.
La eficiencia de la tecnología de baterías de litio es una consideración crítica en sistema de energía solar diseño.Una batería de plomo-ácido típica tiene una eficiencia de ida y vuelta de alrededor del 80% (de llena a vacía a llena).Podría haber menos de otras sustancias.Las baterías hechas de fosfato de hierro y litio tienen una eficiencia energética de ida y vuelta del 95 al 98%.Para un sistema sin energía solar en invierno, eso por sí solo ya es una mejora significativa, y el ahorro de combustible gracias a la carga del generador es sustancial.Las baterías de plomo-ácido tienen una eficiencia notablemente baja durante la fase de carga de absorción, con eficiencias del 50% o menos.Debido a que las baterías de litio no absorben carga, es posible cargar completamente una batería en tan solo dos horas después de agotarse por completo.Casi toda la capacidad nominal de la batería de litio puede agotarse sin causar ningún daño apreciable.
Incluso si una o más baterías de plomo-ácido están completamente cargadas, la corriente seguirá fluyendo a través de ellas.Este es el resultado de que el agua se divide en hidrógeno y oxígeno durante el proceso de electrólisis que tiene lugar dentro de la batería.Al equilibrar automáticamente la carga de todas las baterías, esta corriente ayuda a cargar completamente las otras baterías.Sin embargo, una batería de litio completamente cargada generará relativamente poca electricidad debido a su alta resistencia.Esto significa que la batería trasera no está completamente cargada.Para evitar que una batería completamente cargada se sobrecargue y dar tiempo a otras baterías para que se pongan al día, el Sistema de gestión de batería (BMS) equilibrará la batería aplicándole una pequeña carga.
Existen varios beneficios al utilizar la tecnología de baterías de litio sobre otras químicas de baterías.Son una opción de batería confiable y segura sin riesgo de fusión catastrófica o descontrol térmico, lo cual es una preocupación importante con otros tipos de baterías de litio.Algunos fabricantes incluso prometen que la batería se puede reciclar hasta 3000 veces.Estas baterías tienen ciclos de vida muy prolongados.No es sorprendente que las baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4) sean cada vez más populares en el mercado dada su excepcional eficiencia de ida y vuelta del 98 % y tasas de carga y descarga continua de hasta C/2.Estas baterías son ideales para aplicaciones de almacenamiento de energía.
