Tipos de baterías LiFePO4 y cómo seleccionarlas

Cuando elige una serie de baterías lifepo4, obtiene ventajas únicas sobre otras baterías de litio. La química de lifepo4 le ofrece ciclos de larga duración, tensión establey una gran seguridad. Muchos usuarios eligen lifepo4 por su diseño ligero y su bajo mantenimiento. Puede confiar en estas baterías para el almacenamiento de energía o para cualquier aplicación que necesite una potencia fiable. Con una batería de litio hierro fosfato, evitarás el desbordamiento térmico y disfrutarás de una mejor coste total de propiedad. Compruebe siempre el bms para garantizar la seguridad, el rendimiento y una larga vida útil.

Las pilas Lifepo4 funcionan bien en amplios rangos de temperatura y necesitan poco o ningún mantenimiento. Un buen bms protege su inversión y mantiene su sistema en funcionamiento de forma segura.

Tipos de baterías LiFePO4

Cuando se observan las series de baterías lifepo4, se encuentran varios tipos principales de baterías. Cada tipo utiliza un número diferente de células lifepo4 en serie, lo que cambia el voltaje y la capacidad. En tabla a continuación se muestran las series de baterías lifepo4 más comunes y sus características principales:

Batería LiFePO4 de 12 V

A menudo se ve la batería lifepo4 de 12v en muchos tipos de baterías. Esta batería utiliza cuatro células lifepo4 en serie. Proporciona una tensión nominal de 12,8 V y una tensión de carga completa cercana a los 14,6 V. La batería lifepo4 de 12v funciona bien para sistemas de energía solar, sistemas SAI, dispositivos médicos y bicicletas eléctricas. También se encuentra en equipos de camping, herramientas eléctricas y baterías marinas. Muchos usuarios eligen este tipo de batería por su seguridad, larga vida útil y rendimiento estable.

Serie 24V

La serie de baterías lifepo4 de 24 V utiliza ocho células lifepo4 en serie. Este tipo de batería proporciona una tensión nominal de 25,6 V. Puede utilizarla para instalaciones solares más grandes, vehículos eléctricos y equipos industriales. El paquete de baterías de 24V soporta mayores necesidades de potencia y tiempos de ejecución más largos que la batería lifepo4 de 12v.

Serie 36V

Una serie de baterías lifepo4 de 36 V utiliza doce celdas lifepo4 en serie. Este tipo de batería se ve en bicicletas eléctricas, carritos de golf y vehículos marinos. Ofrece una gran autonomía y una potencia constante. Muchos scooters y sillas de ruedas eléctricas utilizan este pack de baterías para obtener una energía fiable y una carga rápida.

Serie 48V

En Serie de baterías lifepo4 de 48 V destaca por su alta densidad energética y eficiencia. Este tipo de batería se utiliza en sistemas de almacenamiento de energía renovable, sistemas aislados de la red y sistemas comerciales de energía de reserva. La batería de 48 V utiliza 15 ó 16 células lifepo4 en serie. Ofrece un ciclo de vida largo, características de seguridad sólidas y una integración sencilla con sistemas solares y eólicos. También se beneficiará de un mantenimiento mínimo y de ventajas medioambientales.

Serie de alta capacidad

Las series de baterías lifepo4 de alta capacidad utilizan muchas celdas lifepo4 tanto en serie como en paralelo. Estos tipos de baterías se utilizan en sistemas de almacenamiento de energía a gran escala, microrredes y estaciones de carga de vehículos eléctricos. Algunas baterías de alta capacidad alcanzan 48V y 150Ah o más. Estas baterías soportan cargas pesadas y energía de reserva crítica para hogares, hospitales y centros de datos. La química del fosfato de hierro y litio le ofrece seguridad, larga vida útil y un rendimiento fiable.

Células y formatos LiFePO4

Cuando elija baterías lifepo4, debe conocer los diferentes tipos de celdas lifepo4. Cada formato de pila tiene unas características únicas que afectan al rendimiento de la pila, a su duración y al lugar donde se puede utilizar. Los tres tipos principales de pilas lifepo4 son cilíndricas, prismáticas y de bolsa. Verás estas pilas lifepo4 en muchas baterías lifepo4 para diferentes usos.

Células cilíndricas

Las pilas lifepo4 cilíndricas parecen pequeñas latas de metal. Se encuentran en muchas baterías lifepo4 porque son resistentes y fáciles de fabricar. Estas pilas lifepo4 funcionan bien en dispositivos de alto rendimiento y entornos difíciles. Suelen utilizarse en herramientas eléctricas, bicicletas eléctricas e incluso robots espaciales.

He aquí un cuadro que muestra tamaños habituales de las células lifepo4 cilíndricas:

Con estas pilas lifepo4 obtendrá ciclos de larga duración y una gran seguridad. La carcasa metálica protege la pila de posibles daños. Las pilas lifepo4 cilíndricas también soportan bien el calor y resisten el hinchamiento.

Células prismáticas

Las células prismáticas lifepo4 tienen un forma plana y rectangular. Estas células lifepo4 se utilizan en baterías lifepo4 para vehículos eléctricos y almacenamiento de energía. Su forma permite más células lifepo4 en menos espacio. Esto significa que se obtiene una mayor densidad energética y baterías más ligeras.

• Las células prismáticas lifepo4 encajan sin apenas desperdiciar espacio.
• La forma plana facilita la refrigeración y hace que la batería sea estable.
• Se pueden construir baterías modulares con células prismáticas lifepo4 para muchos usos.

Las pilas lifepo4 Prismatic también tienen una resistente carcasa metálica. Esto le proporciona una mejor protección contra golpes y vibraciones. Tienes menos conexiones eléctricas, lo que reduce la posibilidad de problemas durante el uso.

Consejo: si quieres una batería delgada y fácil de refrigerar, las células prismáticas lifepo4 son una opción inteligente.

Células de la bolsa

Las células lifepo4 de la bolsa utilizan un bolsa fina y flexible en lugar de una carcasa rígida. Estas células lifepo4 son muy ligeras y se pueden fabricar de muchas formas. Puedes encontrar pilas lifepo4 en wearables, drones y dispositivos médicos.

Las células lifepo4 Pouch te proporcionan una gran energía en un espacio reducido. Debes proteger estas células lifepo4 de los golpes y la presión. Pueden hincharse si se sobrecargan o se utilizan en lugares calurosos.. Utiliza siempre un buen sistema de gestión de baterías (BMS) para mantener a salvo las células lifepo4 de la bolsa.

Aplicaciones de LiFePO4

Vehículos eléctricos

Se ven baterías lifepo4 alimentando muchas vehículos eléctricos hoy. Estas baterías ofrecen ciclos de larga duración y un voltaje estable. Vehículos eléctricos como coches, autobuses y scooters utilizan lifepo4 por su seguridad y fiabilidad. Su diseño ligero ayuda a los vehículos a llegar más lejos con una sola carga. También obtienes carga rápidalo que significa menos esperas y más conducción. Mucha gente elige lifepo4 para vehículos eléctricos porque estas baterías duran miles de ciclos y necesitan poco mantenimiento. Esto las convierte en una opción de primer orden en el creciente mercado del almacenamiento de energía.

• Vehículos eléctricos
• Tránsito ferroviario
• Pequeños vehículos eléctricos como patinetes y bicicletas

Almacenamiento de energía solar

Las pilas Lifepo4 funcionan muy bien en almacenamiento de energía solar sistemas. Pueden almacenar energía solar durante el día y utilizarla por la noche o en días nublados. Estas baterías tienen una alta eficiencia de carga y descarga, a menudo más de 90%. Esto significa que se pierde menos energía al almacenar y utilizar la energía solar. Las baterías Lifepo4 también tienen un bajo índice de autodescarga, por lo que conservan la energía durante mucho tiempo. Su larga vida útil, a menudo 10 a 15 añosreduce los costes de sustitución y mantenimiento. Puedes utilizar baterías lifepo4 en sistemas de almacenamiento de energía domésticos y en grandes proyectos de almacenamiento de energía solar.

Consejo: Las baterías Lifepo4 te ayudan a sacar el máximo partido a tus paneles solares almacenando más energía en menos espacio.

Marina y RV

Puede confiar en las baterías lifepo4 para uso marino y en vehículos recreativos. Estas baterías son ligeras, lo que contribuye a la eficiencia del combustible y a la estabilidad. Las baterías Lifepo4 tienen una larga vida útil y pueden soportar miles de ciclos de carga. También funcionan bien en una amplia gama de temperaturas. Las características de seguridad, como los sistemas avanzados de gestión de baterías, protegen contra la sobrecarga y el sobrecalentamiento. Estas baterías se cargan rápidamente, lo que es ideal para viajes largos. Muchos usuarios de embarcaciones y vehículos recreativos cambian a lifepo4 por su mejor rendimiento y menor mantenimiento.

Energía de reserva

Las baterías Lifepo4 desempeñan un papel importante en los sistemas de energía de reserva. Puede utilizarlas en hogares, empresas y hospitales. Estas baterías duran mucho más que las de plomo-ácido. Las baterías Lifepo4 pueden alcanzar hasta 10.000 ciclosmientras que las baterías de plomo-ácido suelen durar sólo unos cientos de ciclos. No es necesario comprobar los fluidos ni limpiar los terminales, por lo que su mantenimiento es sencillo. Las baterías Lifepo4 también proporcionan energía constante durante los cortes, lo que las convierte en una opción inteligente para los sistemas de energía de reserva.

Uso industrial

Muchas industrias utilizan baterías lifepo4 para almacenar energía. Se encuentran en fábricas, almacenes y equipos de monitorización remota. Las baterías lifepo4 alimentan robots, elevadores de tijera e incluso estaciones meteorológicas. Su ciclo de vida largo y su carga rápida ayudan a que las operaciones funcionen sin problemas. Estas baterías también funcionan bien en climas extremos, desde el Ártico hasta los desiertos. El mercado de almacenamiento de energía valora lifepo4 por su seguridad, fiabilidad y bajo mantenimiento. Puede ampliar los sistemas de almacenamiento de energía añadiendo más baterías a medida que crezcan sus necesidades.

• Sistemas de energía industrial
• Sistemas de energía renovable (solar, eólica)
• Supervisión remota y alimentación de reserva

Selección de una serie de baterías LiFePO4

Elegir la serie de baterías lifepo4 adecuada le ayuda a obtener el mejor rendimiento, seguridad y valor para su aplicación. Antes de decidirse, debe tener en cuenta varios factores clave. Entre ellos se incluyen voltaje, capacidad, tasa C, profundidad de descarga, vida útil, características bms, tamaño, peso y entorno dónde va a utilizar las pilas. Vamos a desglosar cada factor para que puedas hacer una elección inteligente.

Tensión y capacidad

Debe adaptar el voltaje de su batería lifepo4 a las necesidades de su sistema. Si utiliza un voltaje incorrecto, sus dispositivos podrían no funcionar o resultar dañados. La capacidad te indica cuánto tiempo durarán tus baterías antes de que tengas que recargarlas. A mayor capacidad, mayor autonomía.

Aquí tienes una tabla que te ayudará a ver qué voltaje y capacidad se adaptan a los usos más comunes:

Consejo: Utiliza un monitor de baterías o una aplicación para controlar el voltaje y la capacidad. Esto te ayudará a evitar sobrecargas o descargas profundas, que pueden dañar tus baterías lifepo4.

Tasa C y necesidades de potencia

El índice C le indica la velocidad a la que puede cargar o descargar de forma segura su batería lifepo4. Debes elegir una batería con el índice C adecuado para tus necesidades energéticas. Si utilizas una batería con una tasa C baja en un dispositivo de alta demanda, corres el riesgo de sobrecalentamiento y una vida útil más corta.

• Tasa C baja (1C-2C): Bueno para una alimentación estable a largo plazo en almacenamiento de energía doméstico o SAI.
• Tasa C media (3C-5C): Funciona bien para vehículos eléctricos y herramientas eléctricas.
• Alto índice C (6C-10C+): Necesaria para coches de carreras, drones u otros usos de alto rendimiento.

Expion360 recomienda un tasa de descarga máxima de 1C y tasa recomendada de 0,5C para baterías lifepo4. Esto significa que puedes utilizar la batería a su máxima capacidad de forma segura durante breves periodos de tiempo, pero dura más si la utilizas a la mitad. Comprueba siempre las necesidades de energía de tu dispositivo y elige una batería que se ajuste o supere esas necesidades para mejorar la seguridad y alargar el ciclo de vida.

Profundidad de descarga y duración del ciclo

La profundidad de descarga (DoD) indica cuánta capacidad de la batería se utiliza antes de recargarla. Si utilizas la mayor parte de la energía de la batería cada vez (descarga profunda), acortas su ciclo de vida. Si recargas antes de que la batería se descargue demasiado (descarga superficial), consigues más ciclos de carga-descarga y una vida útil más larga.

Nota: Intente Mantén tu DoD alrededor de 80%. Evite que su paquete de baterías lifepo4 caiga por debajo de 20%. antes de recargar. Esta práctica le proporciona un ciclo de vida más largo y un mejor rendimiento.

BMS y seguridad

El bms es el cerebro de tu pack de baterías lifepo4. Te proporciona protección y mantiene seguras tus pilas. Un buen bms incluye:

• Protección contra sobrecorriente, sobretensión, subtensión y sobretemperatura.
• Equilibrado de celdas para asegurarse de que cada celda se carga y descarga por igual.
• Funciones de comunicación como Bluetooth o CANBUS para facilitar la supervisión.
• Diagnóstico y registro de datos para controlar el estado de la batería.
• Gestión térmica para evitar el sobrecalentamiento o la carga a temperaturas bajo cero.

Algunos modelos de bms, como el AY-L24S300A-ES001, ofrecen funciones avanzadas como el equilibrado activo de celdas, alta capacidad de corriente y opciones de comunicación. Estas características le proporcionan una mayor seguridad y mejoran la seguridad de su sistema. Las baterías Lifepo4 utilizan materiales respetuosos con el medio ambiente y tienen una alta seguridad gracias a su química estable. Además, cuentan con protecciones de seguridad que reducen el riesgo de incendio o explosión.

Elige siempre una batería lifepo4 con bms inteligente. Esto garantiza que tus baterías duren más y se mantengan seguras, incluso en condiciones difíciles.

Tamaño, peso y entorno

Tienes que pensar dónde y cómo vas a utilizar tus baterías lifepo4. El tamaño y el peso son más importantes para usos móviles como vehículos recreativos, barcos o centrales eléctricas portátiles. Las baterías Lifepo4 pesan aproximadamente un tercio que las de plomo-ácido con la misma capacidad. Esto facilita su traslado e instalación.

• Para uso móvil, elija un batería más pequeña y ligera (como 300Ah) para facilitar su manejo.
• Para uso estacionario, puede utilizar un paquete de baterías más grande (como 400Ah) para una mayor autonomía.
• En climas fríos, elige una batería más grande para compensar la pérdida de capacidad a bajas temperaturas.
• Las pilas Lifepo4 funcionan bien desde -20℃ a 60℃para que pueda utilizarlos en muchos entornos sin preocupaciones.

Si tienes poco espacio, elige una batería compacta. Si necesitas una autonomía prolongada o vives en una zona fría, una batería más grande te proporcionará una potencia constante.

Escenarios prácticos

• Almacenamiento de energía solar: Para una pequeña instalación solar doméstica, un pack de baterías lifepo4 de 12V o 24V con un bms inteligente y capacidad moderada funciona bien. Para grandes instalaciones solares, utilice un pack de baterías de 48V con alta capacidad y funciones bms avanzadas.
• Vehículos recreativos y náutica: Elige un pack de baterías lifepo4 ligero y compacto, con alta seguridad y sólida protección. Asegúrate de que el bms puede soportar vibraciones y oscilaciones de temperatura.
• Energía de reserva: Elija un pack de baterías lifepo4 de 48 V con un ciclo de vida largo y un bms robusto. Esto le proporciona una alimentación fiable durante los cortes y mantiene su sistema seguro.

Recuerde: Compruebe siempre el voltaje, la capacidad, la tasa C, la DoD, la vida útil, las características bms, el tamaño, el peso y las necesidades medioambientales antes de comprar. Esto le ayudará a obtener el mejor rendimiento, seguridad y valor de sus baterías lifepo4.

Configuraciones en serie y en paralelo

Cuando construyes una batería, puedes conectar los elementos en serie, en paralelo o de ambas formas. Cada método modifica el funcionamiento de la batería. Debes conocer las diferencias para adaptarte a las necesidades de tu sistema y mantenerlo todo a salvo.

Conexión en serie

La conexión en serie se utiliza cuando el dispositivo necesita una tensión más alta. En este caso, se conecta el polo positivo de una célula al polo negativo de la siguiente. El voltaje total aumenta, pero la capacidad no varía. Este método funciona bien para:

• Electrónica portátil de alta tensión
• Bicicletas y monopatines eléctricos
• Dispositivos médicos que necesitan tensiones específicas
• Instrumentos científicos
• Sistemas de reserva industriales y comerciales

Las conexiones en serie permiten alimentar dispositivos que necesitan más tensión de la que puede proporcionar una sola célula. También simplifican el cableado y permiten utilizar cables más finos, lo que ahorra espacio y dinero. Debes utilizar un bms que pueda monitorizar cada célula de la serie. Si falla una célula, el bms te avisará y protegerá todo el pack.

Consejo: Utilice siempre células de edad y salud similares en un paquete en serie. El bms ayudará a equilibrar las células y evitar problemas.

Conexión en paralelo

La conexión en paralelo se utiliza para aumentar la capacidad total de la batería. En este caso, se conectan todos los terminales positivos juntos y todos los terminales negativos juntos. El voltaje sigue siendo el mismo, pero la capacidad aumenta. Esta configuración es ideal para sistemas que necesitan más tiempo de funcionamiento con el mismo voltaje.

Cuando conectes baterías en paralelo, debes seguir unos pasos de seguridad:

1. Asegúrate de que todas las pilas tienen casi el mismo voltaje antes de conectarlas (entre 0,1-0,2V).
2. Utiliza cables gruesos de igual longitud para mantener la resistencia equilibrada.
3. Conecte bien todos los terminales.
4. Elige un bms diseñado para configuraciones en paralelo para controlar y equilibrar el pack.
5. Utilice un cargador que coincida con el voltaje pero que pueda manejar la capacidad total.
6. Compruebe a menudo el equilibrio de tensión y la temperatura de la mochila.

Un buen bms vigilará la sobrecarga, la sobredescarga y los picos de temperatura. También equilibrará las celdas y mantendrá el pack a salvo. Debe instalar fusibles en cada terminal positivo y utilizar un aislamiento de alta calidad. Las comprobaciones periódicas con un multímetro o una cámara de infrarrojos le ayudarán a detectar los problemas a tiempo. Los sistemas de refrigeración y ventilación pueden evitar el sobrecalentamiento.

Nota: Nunca omita el bms cuando construya un pack en paralelo. El bms es su mejor herramienta para un funcionamiento seguro y fiable de la batería.

Conocer los tipos de series de baterías LiFePO4, los formatos de las celdas y los criterios de selección le ayudará a elegir la solución más segura y eficaz para sus necesidades. Adapte siempre el voltaje, la capacidad y los sistemas de gestión de la batería a su aplicación. Para obtener los mejores resultados:

1. Utiliza cargadores diseñados para baterías LiFePO4.
2. Supervise las baterías con un BMS fiable.
3. Inspeccione regularmente las conexiones y el estado de la batería.

Los nuevos avances en materiales, gestión inteligente y funciones de seguridad hacen que las baterías LiFePO4 sean aún más fiables. Manténgase informado sobre las investigaciones en curso para beneficiarse de las futuras mejoras en el almacenamiento de energía.

PREGUNTAS FRECUENTES

¿Qué hace que las baterías LiFePO4 sean más seguras que otras baterías de litio?

Obtendrá una mayor seguridad porque las baterías LiFePO4 resisten el sobrecalentamiento y no se incendian con facilidad. La química se mantiene estable, incluso si se sobrecarga o se daña la batería. Puede confiar en ellas para uso doméstico, en vehículos recreativos o solar.

¿Cómo se almacenan las baterías LiFePO4 durante largos periodos?

Guarde la batería en un lugar fresco y seco. Cárguela a unos 50% antes de guardarla. Compruebe la batería cada pocos meses. Evite el calor o el frío extremos. Esto ayuda a que la batería dure más.

¿Se puede utilizar un cargador normal con baterías LiFePO4?

Debe utilizar un cargador diseñado para baterías LiFePO4. Los cargadores normales pueden no cargar al voltaje correcto. Esto puede dañar la batería o reducir su vida útil.

¿Cómo saber cuándo sustituir una batería LiFePO4?

Busque señales como menor tiempo de funcionamiento, carga lenta o hinchazón. Si tu batería no mantiene la carga o el BMS muestra errores, debes sustituirla. Sigue siempre los consejos del fabricante.