¿Cómo realizar una carga correcta de una batería LiFePO4? ¿Cuáles son sus fases?
Como introducción, permítanos realizar un prólogo y abordar de manera general las baterías LiFePO4.
Existen numerosas razones por las cuales es recomendable considerar el uso de una batería de litio LiFePO4. Estas baterías ofrecen un rendimiento electroquímico excepcional con una baja resistencia, lo que permite una eficiente transferencia de energía. Además, tienen un ciclo de vida más prolongado en comparación con otras tecnologías de baterías, lo que las convierte en una opción duradera y rentable a largo plazo.
Otra ventaja significativa de las baterías LiFePO4 es su alta tolerancia a diversas condiciones de funcionamiento. Estas baterías pueden soportar mejores situaciones de alto voltaje y mantienen un voltaje mucho más estable en comparación con otras tecnologías de baterías. Esto garantiza un suministro de energía constante y confiable, lo que resulta especialmente beneficioso en aplicaciones críticas donde se requiere un rendimiento estable.
Sin embargo, para evaluar y garantizar una vida útil óptima de las baterías de litio LiFePO4, es fundamental comprender y seguir adecuadamente los procesos de carga y descarga. Estos procesos determinan el estado y la salud de la batería a largo plazo, así como su seguridad operativa. Es importante tener en cuenta estas consideraciones y seguir las pautas recomendadas por el fabricante para maximizar la vida útil de la batería y mantener un entorno seguro.
En resumen, las baterías de litio LiFePO4 ofrecen un rendimiento electroquímico superior, un ciclo de vida más largo, alta tolerancia y estabilidad térmica. Sin embargo, es esencial comprender y seguir adecuadamente los procedimientos de carga y descarga para garantizar su vida útil y mantener condiciones de seguridad óptimas.
Entremos en materia…
Parámetros a tomar en cuenta en la carga de baterías LiFePO4
Las baterías de LiFePO4 (litio hierro fosfato) tienen parámetros específicos de carga y descarga que son importantes seguir para garantizar un rendimiento óptimo y una vida útil prolongada.
A continuación, se presentan algunos parámetros generales a tener en cuenta:
Tensión de carga: La tensión de carga recomendada para las baterías LiFePO4 suele estar entre 3.2 y 3.6 voltios por celda. Es importante evitar exceder esta tensión durante la carga, ya que podría dañar la batería.
Corriente de carga: La corriente de carga máxima recomendada para las baterías LiFePO4 es generalmente alrededor de 0,5C a 1C, donde C es la capacidad nominal de la batería. Por ejemplo, si la capacidad nominal de la batería es de 100 Ah, la corriente de carga máxima sería de 50 a 100 amperios.
Tensión de corte de carga: Durante la carga, es importante establecer un voltaje de corte de carga para evitar una sobrecarga. La mayoría de las baterías LiFePO4 tienen una tensión de corte de carga alrededor de 3.6 a 3.8 voltios por celda. Una vez que se alcanza esta tensión, el cargador debe detener la carga para evitar daños a la batería.
Tensión de corte de descarga: Para evitar una descarga excesiva, se recomienda establecer un voltaje de corte de descarga alrededor de 2.6 a 2.8 voltios por celda. Por debajo de esta tensión, es importante detener la descarga para evitar dañar la batería y preservar su vida útil.
Además de los parámetros de carga y descarga, también es importante seguir las pautas de almacenamiento adecuadas y evitar condiciones extremas de temperatura para maximizar la vida útil y el rendimiento de las baterías LiFePO4.
Las baterías de litio ferroso tienen tres fases de carga conocidas como etapa Bulk, etapa de absorción y flotación.
Iremos describiendo cada una de estas fases:
Fase de carga inicial o etapa Bulk: Durante esta fase, la corriente de carga se mantiene en un nivel constante y relativamente alto. El objetivo es cargar rápidamente la batería hasta alcanzar una tensión específica, que suele ser alrededor de 3.2 a 3.6 voltios por celda. Esta fase permite que la batería alcance una carga inicial adecuada.
Fase de carga de absorción: Una vez que se alcanza la tensión de carga específica, la corriente de carga comienza a disminuir gradualmente. La batería se mantiene en esta tensión constante durante un tiempo determinado para permitir que se complete la absorción de la carga. Durante esta fase, los iones de litio se insertan en la estructura del material activo de la celda, lo que lleva a una carga más completa de la batería.
Fase de carga de flotación: Después de completar la fase de carga de absorción, la tensión de carga se reduce a un nivel más bajo. En esta fase, la batería se mantiene en un voltaje de flotación constante, ligeramente inferior a la tensión de carga máxima, para mantener la carga completa sin sobrecargar la batería. Esta fase es similar al mantenimiento de una carga constante y se utiliza en aplicaciones donde la batería se mantiene conectada al cargador durante períodos prolongados.
Ejemplo de las etapas de carga en una batería LiFePo4 de Stehen
Poniendo como ejemplo una batería LiFePO4 STEHEN con voltaje nominal de 51.2 Vdc, durante su proceso de descarga, el cuál puede llevarse a cabo a diferentes velocidades (0.3C, 0.6C, 1C), el voltaje de la batería va a permanecer muy constante respecto al valor nominal. Cuando la batería se encuentra cargada en un 100%, el voltaje equivale a un valor por encima de su nominal, en este caso, se acerca a los 54 Vdc. A su vez, cuando se encuentra cargada en niveles inferiores al 20%, el voltaje comienza a ser cada vez menor al nominal.
Las baterías de litio ferroso, o LiFePO4, han ganado popularidad en diversos mercados debido a sus numerosas ventajas. En particular, su uso se ha vuelto común en aplicaciones domésticas para almacenar energía generada por plantas fotovoltaicas y sistemas de autoconsumo en el hogar. Estas baterías permiten aprovechar al máximo la energía solar capturada durante el día y utilizarla durante la noche o en momentos de baja producción solar.
Su confiabilidad, vida útil prolongada, alta densidad de energía y capacidad de carga y descarga eficientes las convierten en una opción atractiva para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo sistemas de respaldo de energía, sistemas de almacenamiento de energía renovable, vehículos eléctricos y más.
En resumen, las baterías LiFePO4 han demostrado ser una solución versátil y confiable en diferentes sectores gracias a sus múltiples ventajas y su capacidad para satisfacer las necesidades de almacenamiento de energía de manera eficiente y segura.
Baterías LiFePO4 Stehen
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Las baterías LiFePO4 que ofrece Stehen se caracterizan por su alta densidad de energía, lo que significa que pueden almacenar una gran cantidad de energía en un tamaño compacto. Esto las hace ideales para aplicaciones donde el espacio es limitado.
Además, nuestras baterías LiFePO4 tienen una vida útil prolongada y una excelente capacidad de ciclo. Esto significa que pueden soportar un gran número de ciclos de carga y descarga sin degradarse significativamente, lo que las convierte en una opción confiable a largo plazo.
Nuestras baterías se destacan por su alta eficiencia de carga y descarga, lo que significa que pueden cargarse rápidamente y entregar energía de manera eficiente cuando se necesita. Esto las hace adecuadas para aplicaciones que requieren un suministro de energía constante y confiable.
En Stehen, nos comprometemos a proporcionar baterías de litio ferrofosfato de la más alta calidad y trabajamos de cerca con nuestros clientes para ofrecer soluciones personalizadas que se adapten a sus necesidades específicas.
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