Guía completa para entender la batería Lifepo4

Este artículo presenta las pilas lifepo4 desde varios aspectos, a partir de los cuales podrá adquirir los conocimientos que necesita, como su categorización, ventajas, aplicaciones, etc.

¿Qué es una batería Lifepo4?

La batería LiFePO4 también se denomina batería LFP; su nombre completo es batería de fosfato de hierro y litio. La batería Lifepo4 es un tipo de batería de iones de litio. Utiliza fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo, carbono como material de electrodo negativo y electrolito como medio. Realiza el almacenamiento y la liberación de energía eléctrica mediante la transmisión de iones de litio. Ya puedes utilizar las pilas de litio hierro fosfato.

¿Qué contiene una batería Lifepo4?

Además de los materiales de los electrodos positivo y negativo, la pila lifepo4 contiene electrolitos y agentes conductores. Entonces, ¿cómo encajan? Creo que usted también siente curiosidad. Veámoslo juntos.

Proceso de producción de baterías LiFePO4

1. Preparar las materias primas, incluidos los materiales de electrodos positivos y negativos, electrolitos, separadores, etc.

2. Preparar la lechada de electrodos: mezclar las materias primas y añadir disolvente para formar lechadas de electrodos positivos y negativos.

3. Preparar los electrodos: aplicar las lechadas de los electrodos positivo y negativo sobre láminas de cobre o aluminio y, a continuación, utilizar procesos de laminado, apalancamiento y corte para preparar los electrodos.

4. Preparar el electrolito: disolver la sal de litio en un disolvente orgánico.

5. Montaje: se mezclan las láminas de electrodos positivos y negativos con el separador, luego se apilan y se ensamblan en una célula de batería mediante una serie de procesos de fijación y empaquetado.

6. Depuración de carga y descarga: realice la depuración de carga y descarga de las celdas de la batería montada para activar la batería y garantizar su rendimiento.

7. Pruebas de productos acabados: realizar una serie de pruebas de rendimiento de las baterías acabadas, como pruebas de capacidad, pruebas de ciclo de vida, pruebas de rendimiento de seguridad, etc.

Controlar estrictamente cada paso del proceso de producción es la única forma de fabricar baterías lifepo4 de alta calidad.

Tipos de batería Lifepo4

1. Dividido por estructura

• Pilas cilíndricas

Las pilas cilíndricas tienen un volumen pequeño pero se utilizan mucho, normalmente en dispositivos portátiles. Tienen tamaños y especificaciones estándar, con modelos comunes que incluyen 1865026650, 32650, etc.

• Pilas cuadradas

Estos tipos de pilas tienen una carcasa rectangular plana y pueden combinarse en serie para formar baterías de mayor capacidad. Por ejemplo, puedes combinar 4 pilas de 3,2v para crear una Batería de 12,8 V. Se utilizan habitualmente en vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía y otros campos, y su tamaño y capacidad pueden personalizarse según las necesidades. 

• Pilas blandas

El material de embalaje exterior de las pilas blandas suele ser una película de plástico de aluminio o una película de poliimida de aluminio, y se puede personalizar la forma exterior según los distintos escenarios de aplicación. Aunque las pilas blandas son pequeñas y ligeras, su seguridad es relativamente escasa y están expuestas a daños físicos.

2. Según la clasificación actual

La corriente nominal de las pilas de litio hierro fosfato suele expresarse por "C".

• 1C

Las baterías de litio hierro fosfato con una tasa de descarga de 1C se utilizan habitualmente en el campo del almacenamiento de energía.

• 2C/3C

Una corriente más alta permite una mayor estabilidad y más potencia de accionamiento, que suele utilizarse como fuente de alimentación.

• Por encima de 5C

Estas baterías de alta corriente suelen utilizarse en los sectores de los SAI y los vehículos eléctricos.

¿Para qué se utiliza una batería Lifepo4?

Las baterías Lifepo4 tienen una amplia gama de aplicaciones, que van desde nuestra vida cotidiana, instalaciones comerciales y equipos industriales hasta la industria aeroespacial. Por ejemplo:

1. Herramientas eléctricas

Como los taladros eléctricos, Cortacéspedy las herramientas eléctricas de gran potencia (inalámbricas) que utilizas a diario funcionan con baterías de litio fosfato de hierro.

2. Vehículos eléctricos

Las baterías Lifepo4 tienen la capacidad de proporcionar una salida instantánea de alta potencia, y pueden utilizarse como fuentes de energía de arranque para bicicletas eléctricas, vehículos recreativos, carros de golf, campistas, turismos, logistics vehicles, vehículos eléctricos de baja velocidad, and more. These are all common means of transportation.

3. Sistemas de almacenamiento de energía

Las baterías Lifepo4 tienen excelentes perspectivas en las energías renovables, como la solar sistemas de almacenamiento de energíasistemas de generación de energía eólica y sistemas de alimentación ininterrumpida UPS. Pueden almacenar energía durante el día para utilizarla durante los picos de demanda de electricidad.

Como: Batería apilable Lifepo4 de 5kwh, Batería Todo en Uno Lifepo4 de 10kwh

4. Productos electrónicos de consumo

Por ejemplo, coches teledirigidos, aviones, barcos y otros juguetes eléctricos, ordenadores portátiles, dispositivos electrónicos de mano, etc.

5. Centrales eléctricas y microrredes

Utilizados como dispositivos de almacenamiento de energía, pueden mejorar la estabilidad de la red; utilizados como fuentes de energía de reserva, pueden responder a demandas repentinas de energía y a fallos de la red, logrando un funcionamiento fuera de la red.

6. Equipos a pequeña escala

 Sillas de ruedas eléctricas, scooters eléctricos y otros dispositivos médicos.

7. Otros pequeños aparatos eléctricos

Incluyen lámparas mineras, dispositivos médicos implantables, sustitución de plomo-ácido, níquel-hidruro metálico, níquel-cadmio, litio-cobalto y pilas de litio-manganeso en pequeños aparatos eléctricos.

8. Aplicaciones militares

Su alta densidad energética y su larga vida útil hacen que las baterías lifepo4 sean muy utilizadas en equipos militares como drones, vehículos militares y dispositivos electrónicos portátiles.

¿Merecen la pena las pilas Lifepo4?

Como puede ver, las pilas lfepo4 son muy utilizadas. ¿Por qué exactamente? Veamos por qué son tan buenas juntas.

Ventajas de la batería Lifepo4

1. Buenas prestaciones de seguridad

Las propiedades químicas del fosfato de hierro y litio son estables y no se ven afectadas fácilmente por entornos externos. Incluso en casos de cortocircuito, sobrecarga o compresión, la estructura de la batería no cambiará y no habrá riesgo de explosión. En comparación con otras baterías de litio, tiene un mayor nivel de seguridad.

2. Largo ciclo de vida

Compared to other lithium-ion chemical materials, lithium iron phosphate has a ciclo de vida más largo. Especially when applied in the energy storage market, lifepo4 batteries are required to achieve over 4,000-5,000 charge and discharge cycles to guarantee a lifespan of 8-10 years. It has more than 1000 additional cycle life compared to ternary batteries, while lead-acid batteries have a cycle life of only about 300 cycles.

3. Buen rendimiento de trabajo

Las baterías Lifepo4 mantienen una estructura segura e intacta y funcionan con normalidad en entornos de altas y bajas temperaturas.

4. Gran capacidad

Las baterías Lifepo4 tienen una mayor capacidad que las baterías ordinarias (como las de plomo-ácido), con capacidades de una sola célula que van de 5Ah a 1000Ah.

5. Sin efecto memoria

Las baterías Lifepo4 admiten la carga en cualquier momento sin necesidad de descargarlas completamente antes, y esta práctica no afecta a su capacidad.

6. Peso ligero

Con especificaciones de capacidad equivalentes, el volumen de las baterías lifepo4 es dos tercios del de las baterías de plomo-ácido, y el peso es un tercio.

7. Respetuoso con el medio ambiente

Las pilas Lifepo4 no contienen metales pesados ni metales raros, no son tóxicas ni contaminantes y tienen un impacto relativamente pequeño en el medio ambiente.

Ventaja de la batería Lifepo4 de 12,8 V y 170 Ah

Desventajas de la batería Lifepo4

Of course, besides its advantages, it also has some disadvantages that are not as good as expected, but since it can be applied so widely, presumably, you and I can accept these shortcomings.

1. Densidad energética relativamente baja

Las baterías Lifepo4 tienen una densidad energética relativamente baja, lo que significa que la energía almacenada es relativamente pequeña para un mismo volumen o peso.

2. Sensible a la temperatura

En entornos de baja temperatura, el rendimiento de descarga de las baterías de litio hierro fosfato se verá afectado.

3. Coste relativamente elevado

En comparación con otros tipos de baterías de iones de litio, las lifepo4 tienen costes de fabricación más elevados, bajos índices de producción de baterías y escasa consistencia.

4. Requisitos estrictos de tarificación

Las baterías Lifepo4 deben cargarse bajo un estricto control de las condiciones de tensión y temperatura para evitar sobrecargas o sobredescargas.

¿Cómo probar la capacidad de la batería Lifepo4?

1. Balance de carga y descarga:

En primer lugar, asegúrate de que la batería está completamente cargada.

A continuación, descargue la batería hasta un voltaje o capacidad específicos mediante la descarga para asegurarse de que la batería se encuentra en el mismo estado inicial.

2. Prueba de carga y descarga cíclica:

Realice pruebas de carga y descarga de ciclos múltiples en la batería para observar los cambios en su capacidad a lo largo del tiempo.

Registre la corriente, la tensión y el tiempo utilizados para cada carga y descarga durante la prueba.

3. Medición de la capacidad:

A partir de los datos obtenidos en la prueba, utiliza la siguiente fórmula para calcular la capacidad de la batería:

Capacidad (Ah) = ∫(I × dt) / 1.000

Donde I es la corriente (unidad: amperio), y dt es el tiempo de descarga (unidad: hora).

4. Análisis de los resultados:

Basándose en los datos de la prueba y en el resultado de la capacidad calculada, evalúe el rendimiento y el estado de salud de la batería.

¿Cómo cargar las baterías Lifepo4?

La carga de las baterías lifepo4 suele adoptar el método de carga CCCV, que significa corriente constante, tensión constante. La carga a corriente constante puede evitar una corriente de carga inicial excesivamente alta, que podría dañar la batería; la carga a tensión constante evita la sobrecarga.

Debe tener en cuenta los siguientes puntos durante la carga:

1. Utilice un cargador compatible con las baterías lifepo4.

2. Después de comprobar el cargador, conéctalo a la toma de corriente.

3. Conecte el cargador a la batería lifepo4, asegurándose de que las conexiones positiva y negativa son correctas.

4. Ajuste el modo y la corriente de carga adecuados según las especificaciones de la batería y las instrucciones del cargador.

5. Comience la carga y observe el indicador luminoso para asegurarse de que la batería se está cargando.

6. Durante el proceso de carga, asegúrese de que haya una buena ventilación y disipación del calor en el entorno.

7. Una vez finalizada la carga, desenchufe inmediatamente el cargador para evitar la sobrecarga, que contribuye a prolongar la vida útil de la batería.

12.8V 300Ah LiFePO4 Métodos de carga de la batería

¿Necesitan las baterías LiFePO4 un cargador especial?

Las baterías Lifepo4 suelen cargarse con un cargador especialmente diseñado. Le recomendamos que utilice el cargador original o un cargador certificado para garantizar la seguridad y eficacia del proceso de carga.

Cuánto tarda en cargarse una batería Lifepo4？

La carga de las baterías lifepo4 requiere tener en cuenta múltiples factores, como la capacidad de la batería, la velocidad de carga, la potencia del cargador, etc. El tiempo específico necesario para la carga depende de las especificaciones y las instrucciones de uso de la batería y el cargador.

¿Cómo se guardan las pilas Lifepo4?

Cuando almacene baterías de litio hierro fosfato durante mucho tiempo, le sugerimos que preste atención a los siguientes puntos:

1. Temperatura

Lo mejor es colocar la batería en un entorno de 0-20 grados centígrados para evitar que esté demasiado alta o demasiado baja.

2. Seco y ventilado

El lugar donde se almacena la batería debe mantenerse seco y bien ventilado para evitar la luz solar directa o la lluvia. Un ambiente húmedo o mojado por la lluvia puede provocar fácilmente la corrosión de la batería y la disminución de la resistencia del aislamiento, afectando al funcionamiento normal de la batería.

3. Evitar el impacto

Cuando la batería se almacena o transporta durante mucho tiempo, debe utilizarse un embalaje profesional, como cajas de madera, para evitar daños en el producto y fugas causadas por el apilamiento y la compresión de la batería.

4. Cada 3 meses de almacenamiento, debe recargar la batería para evitar una autodescarga excesiva debida a un almacenamiento prolongado, que puede causar una pérdida de capacidad irreversible.

Por lo general, las instrucciones de uso de la batería tendrán directrices específicas de almacenamiento; se recomienda consultar el manual de instrucciones.

Artículo relacionado: ¿Cómo almacenar las pilas de litio?

¿Cómo instalar la batería Lifepo4?

La instalación de baterías lifepo4 implica cuestiones eléctricas y de seguridad, y requiere tener en cuenta la conexión, fijación, refrigeración y aislamiento de seguridad de la batería. Si usted es un usuario individual, se aconseja buscar personal profesional para la instalación, y también seguir las instrucciones de instalación del fabricante.

¿Cómo reparar la batería de Lifepo4?

La reparación de las baterías lifepo4 requiere conocimientos y herramientas profesionales, preferiblemente a cargo de personal de mantenimiento profesional o de los fabricantes. A continuación se indican los pasos generales para el mantenimiento de las baterías:

1. Lleve equipo de protección, equípese con un extintor de incendios, tome medidas de protección y asegúrese de que se utiliza en un entorno bien ventilado.

2. Evalúe el alcance de los daños de la batería. Las baterías dañadas físicamente pueden ser irreparables o inseguras para su uso. Hay más posibilidades de reparación si hay problemas internos anormales en el sistema de gestión de la batería (BMS).

3. Compruebe la tensión.

4. Vuelva a equilibrar la batería.

5. Sustituya los componentes defectuosos.

6. Volver a montar y probar.

Batería LiFePO4 frente a otras baterías

Batería Lifepo4 frente a batería de iones de litio

Lifepo4 batteries have higher energy density and longer lifespan, but the manufacturing cost of baterías de litio is lower than that of lifepo4 batteries.

Batería Lifepo4 vs. Batería AGM

La densidad energética de las baterías lifepo4 es mayor, y su ciclo de vida es más largo. También son más compactas que las baterías AGM. Sin embargo, las baterías AGM requieren menos mantenimiento, mientras que las lifepo4 requieren más atención durante el almacenamiento.

Artículo relacionado: Guía definitiva de la batería AGM y su vida útil

Batería Lifepo4 frente a batería de plomo-ácido

Cost: The manufacturing cost of lead-acid batteries is relatively low, but their cycle life is short, usually only about 300-500 cycles.

Densidad energética: Las baterías lifepo4 tienen una mayor densidad de energía, lo que significa que tienen una vida útil más larga. Con la misma capacidad, las baterías lifepo4 tienen un volumen menor que las de plomo-ácido.

Respeto al medio ambiente: Las pilas Lifepo4 no contienen metales pesados y casi no contaminan el medio ambiente. Las baterías de plomo-ácido pueden contaminar el medio ambiente con plomo.

Artículo relacionado: Iones de litio VS. Baterías de plomo | Guía comparativa

Batería Lifepo4 Vs. Batería Lipo

La densidad energética de las baterías de polímero de litio es mayor que la de las baterías lifepo4, y su volumen es relativamente menor. Son muy adecuadas para dispositivos portátiles como smartphones, tabletas, etc.

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PREGUNTAS FRECUENTES

¿Debe mantener las baterías LiFePO4 completamente cargadas?

Se recomienda cargar completamente las baterías lifepo4, lo que puede dar al sistema tiempo suficiente para equilibrarlas. Si no se utiliza durante mucho tiempo, se recomienda cargar a más de 50%, y lo mejor es cargar la batería cada 3-6 meses.

¿Es malo agotar completamente una batería LiFePO4?

El agotamiento completo de la batería lifepo4 puede dañar el rendimiento y la vida útil de la batería. Se recomienda mantener la capacidad de la batería entre 20% y 80%, lo que ayuda a prolongar la vida útil de la batería.

¿Cuáles son los parámetros importantes de la batería LiFePO4?

Al elegir las baterías lifepo4, es necesario prestar atención a los siguientes parámetros para satisfacer nuestras necesidades:

• Capacidad de la batería
• Tensión nominal
• Corriente máxima de carga
• Corriente máxima de descarga
• Ciclo de vida
• Temperatura
• Tasa de autodescarga

¿Cómo afecta la temperatura a la vida útil de la batería Lifepo4?

Las baterías Lifepo4 pueden alcanzar un rendimiento óptimo cuando funcionan dentro del rango de temperatura normal. Si la temperatura es demasiado baja, la capacidad y el rendimiento de la batería disminuirán y pueden producirse daños irreversibles en la batería. Si la temperatura es demasiado alta, aumentará la tasa de autodescarga de la batería, lo que acelerará su degradación y puede acortar su vida útil.

¿Cuál es la vida útil de una batería Lifepo4?

La vida útil de las baterías lifepo4 suele rondar los 2000 a 8000 ciclos, o incluso más, con una vida útil de 5 a 15 años. La vida útil de la batería está relacionada con la calidad de la batería, el algoritmo de carga, la estructura general y el método que utilice a diario.

¿Se degradan las baterías LiFePO4 con el tiempo?

Con el paso del tiempo, las baterías experimentan cierto grado de degradación. Por ejemplo, pueden sufrir una reducción de la capacidad y envejecimiento. Si la batería no se utiliza durante mucho tiempo, también puede sufrir desequilibrios y autodescargas. Unos métodos de uso y almacenamiento adecuados pueden retrasar considerablemente la degradación y prolongar la vida útil de la batería.

¿Se incendian las pilas Lifepo4?

Las propiedades químicas de las baterías lifepo4 son muy estables, y sus prestaciones de seguridad son muy superiores a las de otras baterías de iones de litio, ya que no son propensas a explosiones e incendios con facilidad.

¿Son seguras las pilas Lifepo4 en interiores?

Las pilas Lifepo4 utilizan electrolitos no inflamables, y su composición química estable determina su alto nivel de seguridad. Por tanto, utilizar pilas de litio hierro fosfato en casa también es seguro.

¿Cómo sé si mi batería LiFePO4 está en mal estado?

Si su batería presenta las siguientes condiciones, se puede determinar que se encuentra en un estado anormal:

• Capacidad reducida
• Alto índice de autodescarga
• Tensión continua por debajo del rango especificado
• La batería está hinchada
• La batería no puede cargarse o descargarse rápidamente
• La temperatura de la batería es anormal y se está sobrecalentando.

¿Qué es un buen BMS para la batería LiFePO4?

Un buen SGE debe tener las siguientes funciones de protección:

• Protección contra sobrecarga
• Protección contra sobrecarga
• Protección contra sobretensiones
• Protección contra subtensión
• Protección contra sobreintensidad
• Protección contra cortocircuitos
• Protección contra altas temperaturas
• Protección contra bajas temperaturas

Qué es mejor para las baterías LiFePO4: En paralelo o en serie？

Conectar las pilas en serie puede aumentar la tensión; conectar las pilas en paralelo aumenta la corriente y puede almacenar más energía.

Qué método de conexión es mejor depende de sus necesidades y del escenario de aplicación de las baterías.

Artículo relacionado: Batería en serie vs. Batería en paralelo | ¿Cómo elegir?

Conclusión

Aunque las baterías de litio hierro fosfato tienen defectos, se han convertido en una joya de las energías renovables con múltiples ventajas. También son la opción preferida para el suministro eléctrico de reserva de tu casa.

Productos recomendados:

Batería 12V 100Ah Lifepo4

Batería 24V 100Ah Lifepo4