Baterías LiFePo4

Baterías LiFePo4

Denominadas Litio Fosfato de Hierro (Lithium Iron Phosphate)

a123-productsLa batería de litio-ferrofosfato o LFP (conocida como battery life) es una batería de ion-litio con un cátodo de fosfato de hierro-litio: LiFePO4

El fosfato de hierro-litio (LiFePO4), es un mineral natural de la familia del olivino. Las baterías de litio-ferrofosfato, o LFP, son más estables, seguras y duraderas, pero hasta ahora su uso se ha visto restringido por su menor capacidad energética. Gracias a su mayor fiabilidad y a que evitan el riesgo de combustión presente en las de óxido de litio cobalto, son interesantes para aplicaciones críticas como aeronáutica, automoción, robótica y medicina, donde un fallo puede significar algo mucho más grave que una llamada perdida.

Se han ensayado varias estrategias para mejorar el funcionamiento de las baterías LiFePo, como reducir el tamaño de las partículas del compuesto para facilitar el trasiego de los iones, o recubrirlas con un material de mayor conductividad eléctrica para dar un empujón extra a los cationes de litio.

Las baterías LiFePo tienen una resistencia interna muy baja que las permite entregar corrientes muy altas y tienen además una vida útil bastante larga, incluso al someterlas a ciclos de descarga profundos

Durante toda la vida de la batería, no requiere mantenimiento.

Mantienen todo su poder hasta el momento de la descarga.

Este tipo de baterías mantiene en el 100% todo su poder hasta que se agotan.

Son bastante seguras, ya que no explotan o incendian con sobrecargas.

La batería LiFePO4 no son de contenido acuoso

Su capacidad específica es de 145Ah/kg.

Su densidad de energía es de 130Wh/kg.

El voltaje de las LiFePo4, es de 3.2-3.3v. durante la descarga.

El Ratio de descarga pueden alcanzar los 30C.

Permiten recargas en tan solo 15 minutos hasta el 90% de su capacidad.

Ciclos de carga-descarga que pueden alcanzar 3.000 ciclos

Puede ser recargada de manera segura hasta 30V sin PCM/BMS de protección. Por lo tanto, adecuado para una gran capacidad y alta potencia. Desde el punto de vista de la tolerancia a la sobrecarga y de seguridad, una batería LiFePO4 es similar a una batería de plomo-ácido.

No contiene metales tóxicos

Funcionan mejor a temperatura elevada hasta los 60ºC, ofreciendo un rendimiento de un 10% más, debido a la mayor conductividad iónica de litio.

Son muy adecuadas para cargas rápidas de bicicletas eléctricas, scooter, coche eléctrico, herramientas eléctricas como taladros, motores eléctrico, etc.

Su peso es ligeramente superior al de las Li-Po.

Comparativa con las de Plomo

Las baterías tradicionales por lo general fluctúan según se agota su energía.

Tener en cuenta que las baterías de plomo ácido sufren problemas inherentes en su eficiencia; desperdician el 15% de la energía empleada en su carga, por lo que si proporcionas 100A, sólo podrás almacenar 85Ah.

Cuanto más rápido se descarga una batería de plomo ácido, menos energía se obtiene de ella. Este efecto se calcula aplicando la Ley de Peukert (denominada así debido al científico alemán W. Peukert), en la práctica significa que solo es capaz de entregar tan sólo el 60% de su capacidad normal.

El no cargar completamente podría no ser más que un problema en la práctica, si no fuese por el hecho de que un fallo al cargar las baterías de plomo ácido las envejece prematuramente.

El siguiente Diagrama ilustra el proceso de carga o descarga del fosfato de hierro litio (LFP) electrodo. Como se eliminan los iones de litio durante el proceso de carga, se forma un fosfato de litiohierro agotado (FP) de zona, pero en el medio hay una zona de la disolución sólida (SSZ, se muestra en azul oscuroverde) que contiene algunos átomos de litio distribuidos aleatoriamente, a diferencia la disposición ordenada de átomos de litio en el material cristalino original (azul claro).

MITnews_RandomSolidSolution-750x321Formas y tamaños

La mas conocidas son la cilíndricas o tubulares pero también hay planas.

Las medidas son idénticas al las de Litio y se identifican mediante código numérico que corresponden con las medidas (diámetro x largo).

Ejemplo, 18650 su medida es 18x65mm, las 14500 (14x50mm), las 26650 (26x65mm) y así sucesivamente con excepción de las CR123 o RCR123 que son similares a las 13640 (16x34mm).

LifePo-3.2v-10ahLifePo4-A123-18650_2ANR26650Esta guía esta basada en el articulo de Wikipedia sobre baterías de litio

Igual que las Litio, se identifican mediante código numérico que corresponden con las medidas (diámetro x largo), por ejemplo, las 18650 su medida es 18x65mm, las 14500 (14x50mm), las 26650 (26x65mm) y así sucesivamente con excepción de las CR123 o RCR123 que son similares a las 13640 (16x34mm).

Igual que las de Litio pueden protegerse con PCM, ver Protección de las baterías

2012821115245904LiFePO4 Battery CellsYa se empiezan a ver Baterías de este tipo en 12v para vehículos, de 100 hasta 300Amperios.

Suelen estar formado por 30 celdas de 26650 o 22650 de hasta 4.000mAh.

Admiten descargas de hasta 60A suficiente para el arranque del vehículo

Las ventajas? las indicadas mas arriba.

Desventajas; su elevado precio de momento comparado con las de Plomo-Acido o Plomo-Gel, pueden superar los 100 euros según calidad y distribuidor.

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7 comentarios en “Baterías LiFePo4”

  1. excelente informacion compañeros se aprenda cada dia mas sobre las pilas gracias, tengo un problema con tres baterias de litio con protecion son de un amplificador, solo que ya no cargan las baterias, no hay voltaje (12v), las cargue directo con la protecion y ni asi se cargan,compruebo con multimetro y no hay carga, asi se comprueba? pila: 18650 3.7v 7.4wh MS15A21 08412 como se lee el amperaje en estas pilas gracias, me pueden ayudar?

    1. Supongo que hablas de baterías de litio porque 12v no corresponde con el voltaje en litio, 3 en serie es 11.1v.
      Me temo que esas baterías están muertas y no admiten carga alguna. prueba de cargar una a una con una fuente de alimentación con amperímetro, voltaje de 4.22v, limitado la corriente a 1A, durante unos minutos y luego mide cada celda con un tester si da algo de voltaje o como mínimo 2.75v, si es así la celda ha recuperado.

      El problema que las baterías de litio por debajo de 2.75 le cuestan recuperar carga con cargadores de litio porque estos detectan que el voltaje esta por debajo de 2.75v y no dan salida para su carga a menos que sean cargadores que cargan a partir de 0v.

      Lee estos post para ver la capacidad
      http://bateriasdelitio.net/?p=726
      Test de Baterías http://bateriasdelitio.net/?p=80

      Visita estos enlaces
      http://www.trustfire.es
      http://www.ultrafire.es

    1. Todas se pueden conectar en serie multiplicando el voltaje por el número de baterías.
      El PCM es importante si no se va a supervisar la descarga de las baterías.

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