Cómo cargar la batería LiFePO4?

Cómo cargar la batería LiFePO4?

Si está buscando prolongar la vida útil de la batería sin dejar de mantener su rendimiento, entonces conocer las mejores formas de cargar una batería LiFePO4 será realmente útil.

Hay varias químicas de baterías de litio actualmente en el mercado., pero el LiFePO4 es sin duda el mejor hasta la fecha, especialmente para aplicaciones que requieren un gran banco de baterías.

Debido a su química extremadamente estable., baterías LiFePO4 proporcionar una opción mucho más segura que otras tecnologías de litio, que puede provocar un incendio si no se maneja correctamente.

Las baterías LiFePO4 también son mucho más resistentes y pueden soportar condiciones eléctricas y térmicas abusivas.. Esto significa que pueden resistir la prueba del tiempo., realizar una gran cantidad de ciclos sin comprometer su rendimiento.

3 Las mejores formas de cargar una batería LiFePO4

1. Usando un Cargador inteligente

Una de las mejores formas de cargar una batería es utilizando un cargador que coincida con la química de la batería ya que cada uno tiene sus particularidades.

Un cargador inteligente se puede ajustar de acuerdo con el perfil de carga de la batería LiFePO4. Esto maximiza el rendimiento y la vida útil de la batería mediante el uso de una tecnología de carga optimizada.

2. Usando Paneles solares

El uso de un sistema de energía solar para cargar baterías LiFePO4 no solo es posible, sino que se recomienda encarecidamente..

Eso es porque la energía que se almacena no se toma simplemente de otra fuente de energía. (como el poder de la costa), en realidad está siendo generado por paneles solares.

Ya sea en un hogar, un barco, o un RV, un sistema de energía solar se ve más o menos igual :

1. Paneles solares: convertir la energía de la luz solar en energía eléctrica.
2. Controlador de carga: regula la potencia de salida de los paneles solares de acuerdo con los requisitos de carga de la batería, evitando la sobrecarga de la batería.
3. Batería: almacena la energía proporcionada por los paneles solares como energía química.
4. Inversor: convierte corriente directa (producido por paneles solares) en corriente alterna (que los aparatos realmente pueden usar).

Una vez más, dimensionar correctamente los componentes es clave para mantener el sistema funcionando adecuadamente.

Por lo tanto, usar un controlador de carga que pueda cargar de manera eficiente la batería LiFePO4, respetando sus requisitos de carga, es crucial para garantizar que la batería funcione bien y durante mucho tiempo..

3. Usando un alternador (Y un cargador DC-DC)

Y por último pero no menos importante, otra excelente manera de cargar una batería LiFePO4 es usando un alternador. Esta es una gran solución para vehículos recreativos y barcos que tienen una configuración de almacenamiento de batería..

¿Qué es un alternador??

Un alternador es simplemente un generador que convierte la energía mecánica en energía eléctrica. Genera corriente alterna (de ahí el nombre), que el rectificador conectado al alternador luego convierte en corriente continua.

Este dispositivo es una parte esencial del sistema eléctrico de todo vehículo con motor de combustión.. Carga la batería de arranque, utilizado para arrancar el motor del vehículo.

Con algunos ajustes, puedes usar este sistema eléctrico para cargar tu banco de baterías (en este caso, baterías LiFePO4) mientras conduce su vehículo.

Porque las baterías LiFePO4 tienen una baja resistencia interna cuando no están completamente cargadas, pueden extraer cualquier cantidad de corriente del alternador, que puede sobrecalentar el alternador y dañar la batería.

Un cargador CC/CC actúa limitando la corriente extraída del alternador, evitando el problema del sobrecalentamiento. También regula el voltaje de salida al voltaje de carga requerido de la batería LiFePO4, protegiéndolo de la sobrecarga.

Qué sucede dentro de una batería LiFePO4 cuando se carga?

Antes de que podamos responder con éxito a esta pregunta, aquí hay algunas cosas importantes que debe saber:

Las celdas de fosfato de hierro y litio están hechas de cuatro componentes principales:

1. Cátodo: LiFePO4
2. Ánodo: Grafito (que almacena litio por intercalación)
3. Electrólito: Sales de litio en disolvente orgánico
4. Separador: Membrana microporosa de polietileno

A continuación se muestra una ilustración que ayuda a comprender el proceso de carga.:

Entonces, cuando se carga un LiFePO4, la aplicación de energía externa obliga a los electrones a fluir hacia el electrodo negativo. Este resultado es el flujo de iones de litio del cátodo al ánodo..

al descargar, sucede lo contrario. Los iones de litio se mueven del ánodo al cátodo., mientras los electrones fluyen hacia el electrodo positivo, a través de la carga.

Una vez completamente cargado, los iones de litio en la batería se encuentran principalmente en el grafito, por lo que no quedan muchos electrones para pasar del cátodo al ánodo.

En este punto, la aplicación de energía externa debe detenerse. Los sistemas de gestión de batería detectan cuando la batería está completamente cargada y detienen el proceso de carga, evitando la sobrecarga.

¿Cuál es la forma más segura de cargar una batería LiFePO4??

A diferencia de la química de otras baterías de litio, el LiFePO4 es muy seguro debido a su estabilidad térmica y química superior.

Eso es porque LiFePO4 es naturalmente un compuesto estable. El enlace P-O (en el PO43- especies) es bastante fuerte, así que cuando se abusa de la batería (sobrecargado o en cortocircuito), los átomos de oxígeno no se liberan tan fácilmente.

Como resultado, Las células de fosfato de hierro y litio son mucho más difíciles de encender.. Esta es una característica importante que las hace muy superiores a otras baterías de litio..

Aunque las baterías LiFePO4 son una tecnología relativamente segura, es extremadamente importante respetar los parámetros de carga discutidos en este artículo para evitar riesgos de seguridad.

La forma más segura de cargar estas baterías sería respetando las especificaciones exactas de la batería., en términos de voltaje, temperatura de carga óptima, uso de cables apropiados, etc., si usa un cargador LiFePO4, un sistema solar, o de cualquier otra manera.

Preguntas más frecuentes

• ¿Es posible usar un cargador de batería de plomo-ácido??

respuesta sencilla: es posible, pero hay que tener MUCHO CUIDADO y ARRIESGAS la batería.

Si desea utilizar un cargador de ácido de plomo en una batería de litio, puede, SIN EMBARGO, NO debe usar un cargador de plomo-ácido si tiene un "modo de ecualización" automático, que no se puede apagar permanentemente. Un cargador de plomo-ácido que se puede configurar para cargar a no más de 14,6 V se puede usar para la carga regular y luego DEBE desconectarse después de que la batería esté completamente cargada. NO deje el cargador de plomo-ácido conectado para mantener o almacenar la batería, porque la mayoría NO mantendrá el algoritmo de carga de voltaje adecuado para las baterías de litio y se dañará la batería y esto no está cubierto por la garantía de la batería.

Por último, usar un cargador de batería con un algoritmo de carga de litio específico es la mejor opción para obtener el máximo rendimiento y vida útil de cualquier batería de litio.

• cuando debo cobrar?

Puede cargar sus baterías LiFePO4 después de cada uso o cuando se hayan descargado hasta 80% DOD (20% SOC).

• ¿Cuál es el rango de temperatura para cargar baterías LiFePO4??

Las baterías LiFePO4 se pueden cargar de forma segura entre 0 °C y 45 °C (-32°F a 113°F). No cargue por debajo de 0°C (-32°F) sin calefacción, ya que esto puede dañar la batería.

• Por qué no debe cargar una batería LiFePO4 a continuación 0 grados?

Carga de una batería de litio a temperaturas ambiente inferiores a 0 °C / 32°F debe evitarse. La razón de esto es que podría dañar la batería y / o reducir su vida útil. La temperatura ambiente óptima para cargar una batería de litio es de +5 °C a +45 °C / 41°F a 113°F.

Al intentar cargar una batería de litio por debajo de 0 °C / 32°F se produce una reacción química conocida como "recubrimiento de litio". El recubrimiento de litio es causado por la corriente de carga que obliga a los iones de litio a moverse a una velocidad de reacción más rápida y acumularse en la superficie del ánodo..

Cuando ocurre esta reacción química, la resistencia interna de la batería aumenta y reduce la tasa de metabolismo químico. Esta reacción química provoca una reducción permanente de la capacidad de la batería y continuará reduciendo su capacidad cada vez que ocurra esta reacción..

Si planea usar una batería de litio en un lugar que puede caer por debajo de 0 °C / 32°F, debe tener cuidado cuando intente cargar la batería. Simplemente esperar a que la temperatura suba durante el día es una solución simple. También es recomendable tener las baterías montadas en un lugar que tendrá una temperatura ambiente más alta que la temperatura exterior..

Tener un BMS que pueda monitorear la temperatura de las baterías será beneficioso y conveniente. Con solo tocar un botón, puede ver cuál es la temperatura en reposo de la batería y, por lo tanto, si es seguro cargarla..

• ¿Puedo descargar completamente una batería LiFePO4??

Aunque las baterías LiFePO4 se pueden descargar para 100% de su capacidad. Para optimizar el rendimiento de su batería LiFePO4, lograr un ciclo de vida más alto, y evitar que el BMS desconecte la batería, recomendamos limitar la descarga a 80% capacidad.

Si el BMS desconecta la batería por baja tensión, a 100% profundidad de descarga, quitar la carga y recargar con un cargador LiFePO4 para reactivar el BMS.