Datos interesantes sobre las baterías de litio. Si usted es ingeniero o trabaja en el sector de las adquisiciones, está rodeado de baterías de litio. Alimentan sus carretillas elevadoras, respaldan sus centros de datos, son la ESS comercial que estás evaluando. Conoces las especificaciones: voltaje, amperios-hora, ciclo de vida. Las hojas de especificaciones no te dicen lo importante.
Al alejarse de los datos es donde se encuentra la verdadera información. Algunos datos que debes conocer sobre la química que rige el mundo moderno.
Batería Kamada Power 12v 100Ah Lifepo4
Batería doméstica Powerwall de 10 kWh de Kamada Power
Batería de Litio para Carro de Golf Kamada Power 48v 100Ah
Historia de las pilas de litio: Una revolución reciente
Parecen antiguos. No lo son. El litio-ion es una tecnología nueva. La ciencia fundamental fue realizada en los años 70 por M. Stanley Whittingham. Los avances críticos vinieron después de la mano de John Goodenough y Akira Yoshino, trabajo que les valió el Premio Nobel 2019.
Pero la batería comercial de Sony de 1991 fue lo que realmente prendió el fuego. El salto de la tecnología de un concepto de laboratorio a una infraestructura mundial fue sorprendentemente rápido.
Cómo funcionan las pilas de litio
El principio es sencillo. Los iones se mueven entre dos electrodos: un ánodo negativo y un cátodo positivo. La carga introduce iones en el ánodo. La descarga los devuelve. Este movimiento de iones en el interior obliga a los electrones a moverse hacia el exterior. Ésa es la corriente que se utiliza.
¿Por qué el litio? Por dos razones. Es el metal más ligero. Tiene el mayor potencial electroquímico. Esta combinación le da una cosa: inigualable densidad energética. Más potencia, menos peso. La vieja tecnología de plomo-ácido ni se le acerca. El material del cátodo define la personalidad de la batería. Elija LFP (fosfato de hierro y litio) para equipamiento industrial porque necesitas que sea seguro y dure mucho.
Datos sorprendentes sobre las pilas de litio
- No mueren en la estantería. Una característica clave del ión-litio es una tasa de autodescarga cercana a cero. Tal vez 1-2% al mes. Compárelo con la antigua tecnología NiCd, que podía perder más de 20%. Por eso una herramienta que guardaste durante meses sigue funcionando.
- "Litio" significa muchas cosas diferentes. ¿La batería de su teléfono? Probablemente una delgada y flexible de polímero de iones de litio (LiPo). ¿Un vehículo eléctrico? Probablemente de Níquel Manganeso Cobalto (NMC) para una máxima autonomía. Pero una batería de batería de carretilla elevadorade alto rendimiento carrito de golfo un RV banco de energía, que será de LFP (fosfato de hierro y litio). En esas aplicaciones, lo que importa es la durabilidad, la seguridad y el coste a largo plazo.
Duración y ciclo de vida de las baterías de litio
Pero tienen una vida finita. La vida de una pila ciclo de vida-(el número de ciclos de carga y descarga que puede soportar antes de perder capacidad) depende totalmente de su composición química:
- LFP (fosfato de hierro y litio): 4.000 - 8.000+ ciclos. El claro ganador para hardware industrial y casos de uso intensivo como Autocaravanas y energía solar aislada.
- NMC (Níquel Manganeso Cobalto): 1.000 - 3.000 ciclos. El compromiso adecuado para muchos vehículos eléctricos.
- LCO (óxido de litio y cobalto): 500 - 1.000 ciclos. Suficientemente bueno para aparatos de consumo que, de todos modos, no existirán dentro de 3 años.
Y nuestros datos de campo son claros en una cosa: el calor es el asesino #1 de estas baterías. Las altas temperaturas destruyen la capacidad de forma permanente. No hay vuelta atrás.
Datos de seguridad que debe conocer
Ya ha visto los titulares sobre incendios. Esta es la realidad: una batería de litio correctamente diseñada es increíblemente segura. Tiene capas de protección. El modo de fallo del que hay que preocuparse es embalamiento térmico. Una reacción en cadena. Una célula se sobrecalienta y cocina la célula de al lado, que cocina la siguiente.
El BMS, el sistema de gestión de la batería, es el encargado de evitarlo. Se trata de un ordenador dedicado que vigila el voltaje, la temperatura y la corriente de cada célula. Si detecta un fallo, corta la corriente. Al instante. Es el dispositivo de seguridad más importante de cualquier batería de iones de sodio o sistema de litio.
Datos sobre medio ambiente y reciclaje
El impacto de la minería es un problema real. La respuesta de la industria es una inversión masiva en reciclaje. Los nuevos métodos hidrometalúrgicos pueden recuperar más de 95% de los metales valiosos: litio, cobalto, níquel.
Es una mejora enorme. Es el comienzo de una auténtica "economía circular" en la que las baterías viejas de los VE son sólo la materia prima de otras nuevas.
Aplicaciones sorprendentes que no conocías
Esta tecnología va mucho más allá del teléfono.
- Exploración espacial: Los vehículos de la NASA en Marte y la ISS funcionan con baterías de iones de litio muy modificadas. Tienen que sobrevivir al vacío y a cambios bruscos de temperatura.
- Aplicaciones marinas: En el agua, el fracaso no es una opción. Se utiliza para todo, desde potencia submarina silenciosa hasta energía de reserva marina en buques comerciales.
- Productos sanitarios: Marcapasos. Desfibriladores. Utilizan baterías especiales de litio no recargables diseñadas para durar una década o más.
- Energía personal y movilidad: La misma resistente tecnología LFP de la fábrica está ahora en nuestro equipo personal. Gama alta carros de golf. Moderno Autocaravanas corriendo todo fuera de la red. Sin generador.
Curiosidades divertidas y menos conocidas
- "Ión-litio" es ligeramente engañoso. En la mayoría de las pilas no hay litio metálico. Sólo existe en forma de iones.
- La batería de un solo Tesla Model S tiene el equivalente en litio de unos 10.000 iPhones.
Consejos para aprovechar al máximo su batería de litio
- Deja de ponerlo a cero. Estresa la química. Los ciclos parciales son mejores.
- Guárdala medio llena. Para el almacenamiento a largo plazo, el objetivo es una carga de 40-70%. No 100%.
- Mantén la calma. Un coche caliente es la forma más rápida de degradar una batería. La luz solar directa es igual de perjudicial.
Conclusión
¿Cuál es la conclusión? Una batería de litio no es sólo un número de pieza. Es una pieza de química compleja. Saber cómo funciona -y cómo falla- permite tomar mejores decisiones. Mejores compras, mejores operaciones. Respete la química y el activo funcionará.
¿Está listo para explorar cómo la selección de la química adecuada para las baterías de litio puede optimizar sus operaciones? Póngase en contacto con nosotros para una solución de batería personalizada.
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Cuánto duran las pilas de litio?
Piensa en ciclos, no en años. La química es lo que importa. Una industria Batería LFP te dará más de 4.000 ciclos, con lo que durará fácilmente más de 10 años. La batería de un teléfono barato puede durar solo 500 ciclos.
¿Puedo sobrecargar una batería de litio?
No. Un Sistema de Gestión de Baterías (BMS) que funcione no dejará que eso ocurra. Su único propósito es evitarlo. Un BMS no es opcional.
¿Son seguras todas las pilas de litio?
¿De un fabricante reputado? ¿Y utilizados dentro de las especificaciones? Sí, son muy seguros. La seguridad depende de la calidad de las pilas y del BMS. Los fallos se remontan a dos cosas: baterías baratas no reguladas o maltrato físico.
¿Y si necesito una batería para un almacén en el que hace mucho frío en invierno?
Es un problema clásico de ingeniería. El litio-ion estándar no funciona bien en el frío. Usted tiene dos caminos para rendimiento a temperaturas extremas. Primera vía: una batería LFP con calentadores incorporados. Segundo camino: buscar nuevas tecnologías como pilas de iones de sodio. Manejan el frío mucho mejor intrínsecamente.