Baterías de litio

Las baterías de litio monoblock proporcionan un elevado número de ciclos de utilización, un bajo peso y la posibilidad de extraer su energía a intensidades más elevadas que las baterías de plomo. Gracias a la tecnología LiFePO4 hacen de las baterías de litio las más seguras y respetuosas con el medioambiente y sin riesgos de explosiones.

Las baterías de litio empleadas para energía solar son una alternativa más rentable respecto a baterías monobock de GEL o AGM.

Las baterías de litio empleadas para autocaravanas disponen de un BMS interno para protección y balanceo que protege la batería de fuertes flujos de descargas y sobrecargas además de efectuar un balanceo en sus celdas.

Hay baterías de litio empleadas para energía solar, barcos o autocaravanas  que disponen de un app Smartec que comunican a través del móvil su estado de carga y ciclos de utilización entre otros muchos más parámetros.

Las baterías solares de litio, cada vez son más asequibles en cuestión de precios en el  mercado.

Las baterías de litio proporcionan hasta 10 veces mayor vida útil respecto a una batería de plomo.  Sus valores de carga y descarga son iguales a una bateria AGM o Gel, y hacen que sean una sustitución perfecta para estas cuando queremos mejorar nuestra instalación fotovoltaica; disminuyendo peso y aumentando los ciclos de carga y descarga.

La batería de litio pesa la tercera parte que una batería convencional y disponen de 2000 ciclos de hasta el 80%  en la descarga (ciclo profundo).

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Principales ventajas de las baterías de litio 12v 20Ah

 

Las baterías de litio tienen numerosas ventajas si las comparamos con las clásicas baterías de Plomo ácido, GEL o AGM convencionales. Entre las principales mejoras que presentan tenemos:

- Mayor número de ciclos: Con 2000 ciclos al 80% nos permiten extraer mucha más energía de la batería durante su vida útil, hasta 10 veces más. Sus celdas de LifePo4 son una tecnología sobradamente probada y con una de las mejores cualidades de ciclado de las disponibles.

-Seguridad: La química LiFePO4 de las baterías de litio es la más segura del mercado  ya que no se sobrecalientan e incluso si son perforadas no se inflamarán. El material del cátodo, LiFePO4, no es peligroso y no es tóxico ni contaminante con el medioambiente. Debido al oxígeno que se asocia a la molécula, no existe el peligro de que se inflame como le ocurre al Ion Litio. Su química es tan estable que las baterías de LiFePO4 pueden incluso aceptar cargas procedentes de equipos configurados para la carga del plomo ácido.

- Capacidad estable a altas intensidades:

A diferencia de las baterías de plomo, una de las mayores ventajas de las baterías de litio es que su capacidad permanece estable incluso demandando altas intensidades de consumos muy potentes. Gracias a su baja resistencia interna, una batería de litio de 100Ah permite descargarse a 1C (100A) y aun así extraeremos un 96% de su capacidad total, 96 amperios. Con una batería convencional de plomo no extraeríamos más de 50 amperios en estas condiciones debido a su caída de voltaje (mayor resistencia interna).

-Bajo peso :  La mayor densidad energética del litio hace que su peso sea 3 veces inferior a una batería de plomo por lo que se transforman en sistemas sencillos de transportar y que además no añaden un peso extra a los vehículos o embarcaciones donde el peso añadido es un factor muy importante. 

 

Carga de las baterías de litio

 

Las baterías de litio  disponen de unos valores de voltajes de carga compatibles con los usados en las baterías de Plomo, de GEL y AGM. La mayoría de reguladores de carga o cargadores del mercado seleccionando una curva para batería AGM o GEL puede funcionar perfectamente con las baterías de Litio. Debido a que su eficiencia de carga es del 99% no son necesarias las etapas de absorción largas y con 5 minutos es suficiente.

- Para maximizar la vida útil de la batería recomendamos cargar las baterías de litio  hasta un voltaje de 14,4v y con un tiempo de absorción de 5 minutos. La etapa de flotación se programaría a 13v.

- El corte por batería baja máximo está en 10 voltios aunque recomendamos no bajar de 11v

 

Recomendamos la utilización de reguladores mppt programables y que incluyen curva para batería de Litio.

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Conexión en serie o paralelo de varias baterías de litio

 

Las baterías de litio permiten el uso en serie y paralelo para aumentar el voltaje o la capacidad. Bajo ningún concepto se pueden realizar las dos operaciones a la vez, mezclar series y paralelos no está permitido.

A continuación algunas recomendaciones.

Aumento de capacidad con Paralelos:

Si queremos aumentar la capacidad con varias baterías de litio el número máximo que puede conectarse es 4 baterías en paralelo. Si la ampliación se produce con el tiempo hay que asegurarse de que las baterías conectadas tienen el mismo voltaje y estado de carga antes de hacer los paralelos.

Aumento de voltaje con series:

 Si necesitamos aumentar el voltaje con series el número máximo que puede hacerse es 1 serie. Por ejemplo utilizar dos baterías de 12v en serie para hacer 24v es posible o dos de 24v para hacer una de 48v son las dos combinaciones posibles.

Nunca mezclar series y paralelos: 

Bajo ningún concepto podemos mezclar series y paralelos.

 Si utilizamos más baterías en paralelo quedan prohibidas las series y si utilizamos baterías en serie quedan prohibidos los paralelos debidos a limitaciones del BMS.

 

Protección del BMS en las baterías de litio

 

Las batería de litio dispone de un BMS interno que balancea sus celdas pero también la protege ante acciones que superen sus valores máximos de diseño y sus rangos de trabajo.  Cuando el BMS entra en acción bloquea la batería para no seguir sufriendo daños hasta que la condición que ha provocado esta protección desaparece.

 

Entre las más habituales tenemos:

-Si excedemos los límites de descarga y llegamos a un 0% de SOC la batería se va a proteger desconectándose y solo va  a permitir ser cargada.

- Si excedemos los límites de carga (15.6v), la batería se va a proteger desconectándose y solo va a permitir la descarga. 

- Si excedemos la velocidad de descarga máxima de 0,7C  o de carga máxima de 0,5 C se protegerá rearmándose al disminuir dichas corrientes.