Per a una varietat d'aplicacions, les bateries d'alta capacitat tenen una gran demanda avui dia. Aquestes bateries tenen nombroses aplicacions, incloent-hi bateries solars, de vehicles elèctrics i recreatives. Les bateries de plom-àcid eren l'única opció de bateria d'alta capacitat al mercat fins fa uns quants anys. Tanmateix, el desig de bateries basades en liti ha canviat significativament al mercat actual a causa de les seves aplicacions.

La bateria d'ions de liti i el fosfat de ferro de liti (LiFePO4) destaquen entre les altres en aquest sentit. La gent pregunta sovint sobre les diferències entre les dues bateries perquè són de liti.

Com a resultat, en aquest article examinarem aquestes bateries en profunditat i parlarem de com varien. Si coneixereu el seu rendiment en diversos factors, obtindreu més informació sobre quina bateria us funcionarà millor. Sense més preàmbuls, comencem:

Per què les bateries LiFePO4 són millors:

Els productors de diverses indústries busquen el fosfat de ferro i liti per a aplicacions on la seguretat és clau. L'excel·lent durabilitat química i tèrmica és una propietat del fosfat de ferro i liti. En ambients més càlids, aquesta bateria manté la seva refrigeració.

També és incombustible quan es tracta inadequadament durant càrregues i descàrregues ràpides o quan es produeixen problemes de curtcircuit. A causa de la resistència del càtode de fosfat a la crema o l'explosió durant la sobrecàrrega o el sobreescalfament i la capacitat de la bateria per mantenir temperatures tranquil·les, les bateries de fosfat de liti i ferro normalment no experimenten fuga tèrmica.

Tanmateix, els beneficis de seguretat de la química de les bateries de ions de liti són menys importants que els del fosfat de ferro i liti. La bateria podria ser més fiable a causa de la seva alta densitat d'energia, cosa que és un inconvenient. Com que una bateria de ions de liti és susceptible a la dispersió tèrmica, s'escalfa més ràpidament durant la càrrega. L'eventual retirada de la bateria després de l'ús o un mal funcionament és un altre avantatge del fosfat de ferro i liti pel que fa a la seguretat.

La química del diòxid de liti i cobalt que s'utilitza en les bateries d'ions de liti es considera perillosa perquè pot exposar les persones a reaccions al·lèrgiques als ulls i a la pell. En cas d'ingestió, també pot provocar complicacions greus per a la salut. Com a resultat, les bateries d'ions de liti requereixen precaucions especials per a la seva eliminació. Tanmateix, els fabricants poden eliminar el fosfat de ferro i liti més fàcilment perquè no és tòxic.

La profunditat de descàrrega de les bateries de liti-ió oscil·la entre el 80% i el 95%. Això significa que sempre cal deixar un mínim d'entre el 5% i el 20% de càrrega (el percentatge exacte varia segons la bateria específica). La profunditat de descàrrega de les bateries de liti-ferrofosfat (LiFeP04) és sorprenentment alta, del 100%. Això demostra que la bateria es pot descarregar completament sense risc de danyar-la. La bateria de liti-ferrofosfat és la gran favorita pel que fa a la profunditat d'esgotament.

Quin és el major inconvenient d'una bateria de liti-ió?

El cost i la fiabilitat dels sistemes d'emmagatzematge d'energia, com ara els que s'utilitzen com a fonts d'alimentació de reserva o per reduir les fluctuacions de potència generades a partir de fonts d'energia renovables, estan significativament influenciats per la vida útil de les bateries. Tanmateix, les bateries de ions de liti tenen inconvenients importants, com ara els efectes de l'envelliment i la protecció.

La resistència de les bateries i cel·les de liti-ió és inferior a la de les bateries de liti-fosfat de ferro. Cal anar amb compte amb les bateries per evitar sobrecàrregues i alliberaments excessius. A més, han de mantenir el corrent dins dels límits acceptables. Com a resultat, un inconvenient de les bateries de liti-ió és que s'han d'afegir circuits de protecció per garantir que es mantinguin dins dels seus rangs de funcionament segurs.

Afortunadament, la tecnologia de circuits integrats digitals fa que sigui raonablement senzill incorporar-ho a la bateria o, si la bateria no és intercanviable, a l'equip. Les bateries de ions de liti es poden utilitzar sense coneixements especialitzats gràcies a la incorporació de circuits de gestió de la bateria. Quan la bateria està completament carregada, es pot mantenir carregada i el carregador tallarà l'alimentació de la bateria.

Les bateries de liti-ió tenen sistemes de gestió de bateries integrats que supervisen diversos aspectes del seu rendiment. El circuit de protecció restringeix el voltatge més alt de cada cel·la durant la càrrega, ja que un voltatge massa alt pot danyar les cel·les. Com que les bateries normalment només tenen una connexió, normalment es carreguen en sèrie, cosa que augmenta el risc que una cel·la rebi un voltatge més alt del necessari, ja que diverses cel·les poden requerir diferents nivells de càrrega.

El sistema de gestió de la bateria també fa un seguiment de la temperatura de les cel·les per evitar temperatures elevades. La majoria de bateries tenen una restricció de corrent màxim de càrrega i descàrrega d'entre 1 °C i 2 °C. Tanmateix, quan es carrega ràpidament, algunes s'escalfen una mica de tant en tant.

El fet que les bateries de ions de liti es deteriorin amb el temps és un dels principals inconvenients d'utilitzar-les en dispositius de consum. Això depèn del temps o del calendari, però també depèn de quantes rondes de càrrega i descàrrega hagi passat la bateria. Sovint, les bateries només poden suportar de 500 a 1000 cicles de càrrega i descàrrega abans que la seva capacitat comenci a disminuir. Aquest nombre augmenta a mesura que avança la tecnologia dels ions de liti, però si les bateries estan integrades a la maquinària, pot ser que s'hagin de substituir al cap d'un temps.

Com triar entre bateries de LiFePO4 i bateries de liti-ió?

Fosfat de ferro i liti (LiFePO4) tenen molts avantatges en comparació amb les bateries de liti-ió. Millora de l'eficiència de descàrrega i càrrega, major durada, sense manteniment, seguretat extrema i lleugeresa, per esmentar-ne alguns. Tot i que les bateries LiFePO4 no es troben entre les més assequibles del mercat, són la inversió a llarg termini més important a causa de la seva llarga vida útil i la manca de manteniment.

Amb una profunditat de descàrrega del 80%, les bateries de fosfat de liti i ferro es poden recarregar fins a 5000 vegades sense comprometre l'eficiència. La vida útil de les bateries de fosfat de liti i ferro (LiFePO4) es pot augmentar de manera passiva.

A més, les bateries no tenen efectes de memòria i es poden emmagatzemar durant un període de temps prolongat gràcies a la seva baixa taxa d'autodescàrrega (3% mensual). Cal una cura especial per a les bateries de ions de liti. Si no, la seva vida útil es reduirà encara més.

El volum de càrrega del 100% de les bateries de fosfat de liti i ferro (LiFePO4) és utilitzable. També són perfectes per a diverses aplicacions gràcies a les seves ràpides taxes de càrrega i descàrrega. L'eficiència augmenta i qualsevol retard disminueix mitjançant la càrrega ràpida. L'energia es subministra en ràfegues ràpides mitjançant corrents d'impuls d'alta descàrrega.

Solució

L'electricitat solar ha perdurat al mercat perquè les bateries són molt eficients. Es pot afirmar amb seguretat que una millor solució d'emmagatzematge d'energia només conduirà a un entorn més higiènic, segur i valuós. Els dispositius d'energia solar es poden beneficiar significativament de l'ús de bateries de fosfat de liti-ferro i ions de liti.

Tanmateix,LiFePO4Les bateries tenen més avantatges tant per als compradors com per als venedors. Invertir en centrals elèctriques portàtils amb bateries LiFePO4 és una opció fantàstica pel seu rendiment superior, la seva vida útil més llarga i la reducció dels efectes ambientals.