Las baterías de litio, como nueva generación de energía limpia, no sólo ayudan a evitar la contaminación ambiental sino que también facilitan la vida diaria y el trabajo de las personas. Gracias al desarrollo de las baterías de litio, los investigadores ahora pueden transformar diversas herramientas, electrodomésticos y dispositivos estáticos en dispositivos portátiles que funcionan con la energía almacenada en las baterías. Las baterías de iones de litio son actualmente las mejores baterías de ciclo profundo y presentan nuevas funcionalidades que satisfacen las demandas de la vida moderna.
La creciente adopción de vehículos eléctricos presenta una oportunidad importante para la industria de las baterías de litio de ciclo profundo. A medida que los gobiernos de todo el mundo promueven el transporte sostenible, la demanda de baterías de alto rendimiento y larga duración va en aumento. Las baterías de litio de ciclo profundo ofrecen ventajas como una mayor autonomía, tiempos de carga más rápidos y una mayor eficiencia general. Los continuos avances en la tecnología de baterías y la disminución de los costos impulsarán aún más el crecimiento del mercado de vehículos eléctricos, creando un mercado más grande para las baterías de litio de ciclo profundo.
¿Qué es la batería de litio de ciclo profundo?
· ¿Qué es el ciclo profundo? La característica principal del "ciclado profundo" es la descarga profunda. A diferencia de otras baterías para las que no se recomienda descargar más allá de un rango de capacidad específico, las baterías de ciclo profundo pueden descargarse hasta la mayor parte de su capacidad. Una descarga profunda significa que la batería está casi completamente agotada y el proceso de descarga y recarga se conoce como un ciclo. Por ejemplo, descargar la batería a la mitad de su capacidad y luego recargarla constituye un ciclo. Cuanto más descarguemos la batería antes de recargarla, más profundo será el ciclo. Este proceso ocurre en baterías de ciclo profundo, de ahí el nombre. La batería se descarga lentamente hasta que se agota por completo y luego se recarga para volver a utilizarla.
· ¿Qué son las baterías de ciclo profundo? Las baterías de ciclo profundo están diseñadas para descargas profundas y repetitivas. Se utilizan comúnmente en aplicaciones que requieren un suministro de energía constante y estable, como carritos de golf, montacargas y sistemas de energía solar. Las baterías de ciclo profundo pueden proporcionar energía estable durante un período más largo, lo cual es crucial ya que otros tipos de baterías se descargan con corrientes elevadas y entregan solo una pequeña fracción de su capacidad. En comparación, las baterías de ciclo profundo se descargan lenta y continuamente, normalmente hasta alrededor del 80% de su capacidad, lo que da como resultado tiempos de funcionamiento más prolongados.
· ¿Qué es la profundidad de descarga (DOD)? La profundidad de descarga es un porcentaje que representa la cantidad de descarga de la batería en comparación con la capacidad nominal de la batería. Las baterías de ciclo superficial no deben exceder una profundidad de descarga del 25%, mientras que las baterías de ciclo profundo pueden liberar hasta el 80% de su capacidad. La batería comienza a descargarse en el límite de voltaje superior y deja de descargarse en el límite de voltaje inferior. Considerando toda la capacidad descargada como 100%, 80%DOD significa descargar el 80% de la capacidad de la batería. Por ejemplo, comenzar con un estado de carga (SOC) inicial del 100 % y detenerse en el 20 % representaría un 80 % DOD.
· ¿En qué se diferencian las baterías de ciclo profundo de las baterías normales? Las baterías de ciclo profundo se diferencian de otros tipos de baterías en varios aspectos clave.
- A diferencia de otras baterías, las baterías de ciclo profundo están diseñadas para ser diferentes. Las baterías normales nunca deben descargarse a su máxima capacidad, mientras que estas baterías están diseñadas para una descarga más profunda. Por ejemplo, la batería de arranque de un automóvil normal proporciona una repentina ráfaga de corriente para arrancar el motor. Por el contrario, las baterías de ciclo profundo liberan una corriente continua, lo que permite un uso más prolongado.
- Estas baterías pueden descargarse hasta un 80%, mientras que a otras baterías no se les permite estrictamente descargarse hasta un 80%. Si se hiciera así, las baterías normales se corroerían y perderían material activo.
- Las baterías de ciclo profundo tienen placas más gruesas, materiales activos más densos y separadores más gruesos. Esto les ayuda a resistir la corrosión hasta cierto punto y a soportar ciclos repetidos de descarga y recarga. Sin embargo, debido a las placas y separadores más gruesos, las baterías de ciclo profundo son mucho más pesadas que las baterías normales, lo que se considera una limitación importante. Por tanto, las baterías de ciclo profundo son un componente esencial en muchas aplicaciones comerciales e industriales.
· Aplicaciones de las Baterías de Ciclo Profundo
- Alimentación de motores de pesca por curricán y equipos de navegación marinos.
- Alimentar veleros que carecen de instalaciones de carga regulares.
- Carros de golf eléctricos.
- Proporcionar energía para aplicaciones de energía renovable, especialmente como almacenamiento de energía solar y eólica.
- Sillas de ruedas eléctricas.
- Alimentación de equipos en sitios remotos.
- Alimentar semáforos para un funcionamiento ininterrumpido.
- Pequeños sistemas de almacenamiento de energía para edificios aislados de la red.
· ¿Cuánto tiempo pueden durar las baterías de litio de ciclo profundo? La vida útil promedio de las baterías de ciclo profundo es de aproximadamente 3 a 6 años. Sin embargo, la vida útil de las baterías de ciclo profundo puede variar debido a diversos factores, como el tipo de batería, las prácticas de uso y mantenimiento y el clima del lugar donde se utilizan. En la mayoría de los casos, la vida útil media de las baterías de ciclo profundo se sitúa entre 3 y 6 años.
¿Cuánto duran las baterías marinas de litio?
Cuando se trata de aplicaciones marinas, la elección de las baterías de iones de litio depende de varios factores. Hay tres tipos principales de baterías de iones de litio basadas en materias primas: baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4), baterías de polímero de iones de litio y baterías de iones de litio convencionales. También se pueden clasificar según el empaque de las celdas en baterías de iones de litio con carcasa de acero cilíndrica, baterías de iones de litio de bolsa y baterías de iones de litio con carcasa de aluminio cuadrada.
Baterías convencionales de iones de litio:
- Las baterías generales de iones de litio tienen menor resistencia al calor que las baterías de fosfato de hierro y litio, menos resistencia al frío que las baterías de polímero de iones de litio y un rendimiento de seguridad menor que las baterías de hidruro metálico de níquel.
- Son rentables y se usan comúnmente para iluminación y fuentes de energía de emergencia, generalmente ubicados en lugares que pueden mantener temperaturas normales.
- Muchas baterías de iones de litio con carcasa de acero cilíndrica entran en esta categoría, aunque también están disponibles algunas baterías de fosfato de hierro y litio personalizadas. Sin embargo, las baterías cilíndricas suelen tener una forma y capacidad limitadas, lo que las hace menos ideales para uso marino debido a su tamaño y peso.
Baterías de polímero de iones de litio:
- Las baterías de polímero de iones de litio suelen tener forma de celdas de bolsa y utilizan un proceso de producción apilado. Ofrecen una mayor flexibilidad en términos de volumen, capacidad y diseño exterior.
- Estas baterías son la opción preferida para aplicaciones marinas debido a su menor tamaño, peso más ligero y mayor capacidad en una sola unidad. Sin embargo, su mayor costo de producción y los desafíos para garantizar el desempeño de seguridad dificultan su adopción generalizada en baterías marinas.
Baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4):
- Las baterías LiFePO4 generalmente superan a las baterías de iones de litio convencionales en términos de rendimiento. Presentan resistencia a altas temperaturas y tienen una capacidad de descarga significativa a velocidades elevadas.
- Si bien su rendimiento a bajas temperaturas puede no igualar al de las baterías de hidruro metálico de níquel, las baterías LiFePO4 mejoradas funcionan mejor a bajas temperaturas en comparación con las baterías de polímero de iones de litio. Sin embargo, su rendimiento a altas temperaturas puede verse ligeramente comprometido.
- En términos de costos de instalación, las baterías LiFePO4 son más caras que las baterías de hidruro metálico de níquel, pero menos costosas que las baterías de polímero de iones de litio. En consecuencia, las baterías LiFePO4 se utilizan habitualmente en aplicaciones marinas, ya que ofrecen una solución más rentable para aplicaciones de temperatura normal equivalente.
La elección de la batería de iones de litio adecuada para uso marino depende de los requisitos, condiciones y compensaciones específicos que sean aceptables para la aplicación determinada.
¿Cuánto pesa una batería marina de litio?
El peso de las baterías de litio marinas está estrechamente relacionado con factores como el tipo de batería y su capacidad. Generalmente, cuanto mayor sea la capacidad de la batería, más pesada será. En comparación con las baterías de plomo-ácido, las baterías de iones de litio son más ligeras para la misma capacidad. Tomando como ejemplo una batería de 200 Ah, las baterías de iones de litio suelen pesar entre 40 y 70 libras, mientras que las baterías de plomo-ácido pesan aproximadamente entre 120 y 200 libras para la misma capacidad.
