Lithium iron phosphate battery Ecuador South America

Acumuladores

Litio Ion

CODESOLAR

ENERGIA S.A.

CSO

Lithium iron phosphate battery

Litio (selladas) o libre mantenimiento.

Son mas livianos que las de plomo acido.

Acumulan mas energia por peso y en muchos casos tambien mas energia por volumen en comparacion a baterias de otros materiales.

Lithium iron phosphate battery

Baterias Li-Ion litio Ion

Baterías de Litio-Ion

El mercado de los sistemas de baterías se está desarrollando con mucha rapidez. Está creciendo la demanda de baterías eficientes con una gran densidad energética. Victron Energy tiene la respuesta adecuada para esta demanda: El sistema de baterías de Litio-Ion de Victron. Este sistema se compone de una muy moderna batería con un sistema avanzado de control y seguridad: el llamado "Battery Management System" (BMS - sistema de gestión de baterías). El BMS controla tanto la carga como la descarga, pasando inmediatamente a la acción al excederse ciertos valores (cruciales) y salvaguardando así la eficiencia de la transferencia de energía.

Batería de ion de litio.

La batería de iones de litio, también denominada batería Li-Ion, es un dispositivo diseñado para almacenamiento de energía eléctrica que emplea como electrolito una sal de litio que procura los iones necesarios para la reacción electroquímica reversible que tiene lugar entre el cátodo y el ánodo.

Litio (cerradas) o libre mantenimiento.

Tienen la ventaja, que no necesitan mantenimiento, son protegidas contra salida de ácido, tampoco necesitan diferentes funciones de recarga.

Desventajoso es, que no aguanten una corriente mayor de lo especificado.

Las propiedades de las baterías de Li-ion, como la ligereza de sus componentes, su elevada capacidad energética y resistencia a la descarga, junto con el poco efecto memoria que sufren o su capacidad para funcionar con un elevado número de ciclos de regeneración, han permitido diseñar acumuladores livianos, de pequeño tamaño y variadas formas, con un alto rendimiento, especialmente adaptados a las aplicaciones de la industria electrónica de gran consumo7 Desde la primera comercialización de un acumulador basado en la tecnología Li-ion a principios de los años 1990, su uso se ha popularizado en aparatos como teléfonos móviles, agendas electrónicas, ordenadores portátiles y lectores de música.

Sin embargo, su rápida degradación y sensibilidad a las elevadas temperaturas, que pueden resultar en su destrucción por inflamación o incluso explosión, requieren, en su configuración como producto de consumo, la inclusión de dispositivos adicionales de seguridad, resultando en un coste superior que ha limitado la extensión de su uso a otras aplicaciones.

A principios del siglo XXI, en el contexto de la creciente carestía de combustibles derivados del petróleo, la industria del automóvil anunció el desarrollo, proliferación y comercialización de vehículos con motores eléctricos basados en la tecnología de las baterías de iones de litio, con los que se pueda disminuir la dependencia energética de estas fuentes a la vez que se mantiene baja la emisión de gases contaminantes.

Inconvenientes

A pesar de todas sus ventajas, esta tecnología no es el sistema perfecto para el almacenaje de energía, pues tiene varios defectos, como pueden ser:

Duración media: depende de la cantidad de carga que almacenen, independientemente de su uso. Tienen una vida útil de unos7 a 10 años o más si se almacenan con un 40% de su carga máxima (en realidad, cualquier batería, independientemente de su tecnología, se deteriora si se almacena sin carga.

Basta con recordar el proceso de sulfatación que ocurría en las antiguas baterías de zinc-carbón cuando se almacenaban al descargarse completamente)

Soportan un número limitado de cargas: entre 300 y 2000, igual que una batería de níquel cadmio e mas que las de Ni-MH, por lo que ya empiezan a ser consideradas en la categoría de consumible

Son costosas: su fabricación es más costosa que las de Ni-Cd e igual que las de Ni-MH, si bien el precio en la actualidad baja rápidamente debido a su gran penetración en el mercado, con el consiguiente abaratamiento. Podemos decir que se utilizan en todos los teléfonos móviles y ordenadores portátiles del mundo y continúa extendiéndose su uso a todo tipo de herramientas portátiles de baja potencia.

Pueden sobrecalentarse hasta el punto de explotar: están fabricadas con materiales inflamables que las hace propensas a detonaciones o incendios, por lo que es necesario dotarlas de circuitos electrónicos que controlen en todo momento su temperatura.

Peor capacidad de trabajo en frío: ofrecen un rendimiento inferior a las baterías de Ni-Cd o Ni-MH a bajas temperaturas, reduciendo su duración hasta en un 25%.

Voltaje muy variable: debido a que la variación de la tensión de celda es muy grande, se hace imprescindible usar un pequeño convertidor CC/CC en función de la aplicación de la que se trate si se quiere tener una tensión de salida constante.

Como la produccion de acumuladores de Litio esta avanzndo, hay que verificar nuevas tecnologias.

Mínimo efecto memoria.

Descarga lineal: durante toda la descarga, la tensión varía mucho: si la tensión nominal de una celda de litio es de 3,6V, la tensión máxima se hallará en torno a 4,2V, mientras que la tensión mínima recomendada es 2,5V para evitar la descarga profunda de la batería y la reducción de su vida útil. Esto significa que la variación de la tensión de celda con respecto al estado de carga es constante. Es decir, la pendiente de la recta dV/dC es constante (si se representa gráficamente, la tensión en función de la descarga es una línea recta). Eso facilita el conocer con buena precisión el estado de carga de la batería.

Larga vida en las baterías profesionales para vehículos eléctricos. Algunos fabricantes muestran datos de más de 3.000 ciclos de carga/descarga para una pérdida de capacidad del 20% a C/3.

Facilidad para saber la carga que almacenan. Basta con medir, en reposo, el voltaje de la batería. La energía almacenada es una función del voltaje medido.

Muy baja tasa de autodescarga: cuando guardamos una batería, ésta se descarga progresivamente aunque no la usemos. En el caso de las baterías de Ni-MH, esta "autodescarga" puede suponer más de un 20% mensual. En el caso de Li-ion es de menos un 6% en el mismo periodo. Muchas de ellas, tras seis meses en reposo, pueden retener un 80% de su carga.

Combinaciones

Hay que tener en cuenta que existen en el mercado numerosas combinaciones de litio, lo que puede llevar a muchas características diferentes. Entre ellas encontramos:

Las baterías de ion de litio en polímero,17 en las que la principal diferencia con las baterías de ion de litio ordinarias es que el electrolito litio-sal no está contenido en un solvente orgánico, sino en un compuesto polimérico sólido como el óxido de polietileno o poliacrilonitrilo. Las ventajas del litio polímero sobre el litio-ion son: menores costes de fabricación, adaptabilidad a una amplia variedad de formas de empaquetado, confiabilidad y resistencia.

Las de litio hierro fosfato (LiFePO4), también conocidas como LFP.18 Comparadas con las baterías tradicionales de ion de litio, en las que el LiCoO2 es uno de sus componentes más caros, las de litio hierro fosfato son significativamente más baratas de producir.

Las de tipo olivino de litio hierro fosfato. Tienen la característica de que pueden durar unos 10 años si se cargan una vez al día. Además de tener una larga vida, se pueden cargar muy rápidamente, ya que emplean sólo dos horas para el 95% de su capacidad. Entre otros está comercializada por Sony Business Solutions (ESSP-2000)19

Cuidados de la batería

Estas baterías tienen el menor efecto memoria de todas las demás tecnologías,14 por ello es necesario que tras un número de ciclos incompletos se realice una calibración completa de la batería para que el efecto memoria desaparezca. Para alargar su vida útil necesitan ciertos cuidados:

No es cierto que sea beneficioso el dejar descargarse la batería periódicamente. Al contrario, puede perjudicar la eficacia. Lo mejor es evitar que la carga baje más allá de un 15%.

Es recomendable que permanezcan en un sitio fresco (15 °C) y evitar el calor. Son muy sensibles a la temperatura; dejarlas al sol y la humedad disminuye su rendimiento.

Cuando se vayan a almacenar mucho tiempo, se recomienda dejarlas con carga intermedia (40%). Asimismo, se debe evitar mantenerlas con carga completa durante largos períodos.

La primera carga no es decisiva en cuanto a su duración ni es preciso hacerla; el funcionamiento de una batería de ion de litio en la primera carga es igual al de las siguientes. Es un mito probablemente heredado de las baterías de níquel.

Es necesario cargarlas con un cargador específico para esta tecnología. Usar un cargador inadecuado dañará la batería y puede hacer que se incendie.

Para recargar no es imprescindicle usar un cargador específico para la marca y modelo del dispositivo (a pesar de ser lo ideal, también es costoso). Se puede emplear cualquier cargador de buena calidad y que cumpla con las características eléctricas del dispositivo.

La mayoría de los dispositivos actuales tiene un comportamiento inteligente. En otras palabras, pueden detectar cuándo se completó la carga de sus baterías para desconectarlas automáticamente y desviar la corriente al resto del dispositivo.

Existen bolsas especiales ignífugas donde poder almacenarlas, ya que estas baterías son muy delicadas.15

Ventajas

Batería comercial de Li-ion.

Esta tecnología se ha situado como la más interesante en su clase para usarlas en ordenadores portátiles, teléfonos móviles y otros aparatos eléctricos y electrónicos. Los teléfonos móviles, las agendas electrónicas, e incluso los nuevos reproductores MP3, vienen con baterías basadas en esta tecnología, gracias a sus varias ventajas:

Una elevada densidad de energía: acumulan mucha mayor carga por unidad de peso y volumen.

Poco peso: a igualdad de carga almacenada, son menos pesadas y ocupan menos volumen que las de tipo Ni-MH y mucho menos que las de Ni-Cd y plomo.

Gran capacidad de descarga. Algunas baterías de Li-ion -las llamadas "Lipo" Litio-ion Polímero (ion de litio en polímero)16 - que hay en el mercado, se pueden descargar totalmente en menos de dos minutos.

Poco espesor: se presentan en placas rectangulares, con menos de 5 mm de espesor. Esto las hace especialmente interesantes para integrarlas en dispositivos portátiles que deben tener poco espesor.

Alto voltaje por célula: cada batería proporciona 3,7 voltios, lo mismo que tres baterías de Ni-MH o Ni-Cd (1,2 V cada una).

Estándares

El IEEE ha establecido los estándares:20

1625 baterías de ordenador portátil.

1725 baterías de teléfono móvil

1825 baterías de cámaras de fotografía o de video.

Sobre baterías de litio

Batería de litio-aire

Batería de litio-sulfuro

Batería de litio titanato

Batería de fosfato de hierro de litio

Batería de polímero litio