La tecnología de iones de litio ha abierto nuevas posibilidades al almacenamiento de la energía eléctrica procedente de distintas fuentes, sobre todo renovables.
Se trata de una tecnología, flexible, versátil, segura y eficiente, que ha llegado a una madurez técnica y comercial muy considerable, pero sobre la cual se está desarrollando un gran abanico de posibilidades.
QKSOL comercializa baterías de iones de litio de la firma PowerTech, con más de 15 años de experiencia en sistemas de almacenamiento para aplicaciones comerciales, especialmente las baterías LiFePo4 (Fosfato de Litio y Hierro).
La noticia técnica que QKSOL ha extraído del rincón tecnológico de PowerTech, ayuda a comprender las características y numerosas ventajas de las baterías de iones de litio.
Hemos dividido el documento técnico en dos partes:
- La diferencia del Litio – Parte 1: Introducción a la tecnología de iones de litio, su desarrollo y ventajas frente a las ya conocidas baterías de ácido plomo.
- La diferencia del Litio – Parte 2: Ventajas de las baterías de litio y sus múltiples aplicaciones.
A continuación les ofrecemos la primera parte de la noticia, la segunda parte se desarrolla en otra noticia técnica del blog de QKSOL.
LA DIFERENCIA DEL LITIO PARTE 1: INTRODUCCIÓN
Desarrollo de la tecnología de iones de litio
Las baterías de ácido plomo están hechas (como era de esperar) de una mezcla de placas de plomo y ácido sulfúrico. Este fue el primer tipo de batería recargable, inventado en 1859.
En cambio, las baterías de iones de litio son una invención mucho más reciente, comercializada sólo desde la década de los 80.
La aplicación más conocida y probada de la tecnología del litio es la alimentación de dispositivos electrónicos pequeños como ordenadores portátiles o herramientas inalámbricas. El litio se ha hecho tan común en estas aplicaciones, que ha llegado a superar a la antigua química de las baterías recargables de NiCad (níquel-cadmio) debido a las muchas ventajas del litio sobre éstas.
Es cierto que hace unos años surgieron noticias sobre baterías defectuosas de ordenadores portátiles que estallaban en llamas, y por ello el litio se ganó la reputación de incendiarse de manera muy dramática.
La fórmula de la batería de iones de litio comúnmente utilizada entonces era el óxido de litio y cobalto (LiCoO2), esta composición química es propensa a la fuga térmica si la batería se sobrecarga accidentalmente. Esto podía provocar que la batería se prendiera fuego, y el fuego de litio arde rápidamente.
Esta es una de las razones por las que, hasta hace poco, el litio rara vez se utilizaba para crear grandes bancos de baterías.
Pero en 1996 se desarrolló una nueva fórmula para las baterías de iones de litio el Fosfato de Litio y Hierro. Estas baterías, conocidas como LiFePO4 o LFP, tienen una densidad de energía ligeramente menor, pero son intrínsecamente incombustibles y, por ello, mucho más seguras que las de óxido de litio y cobalto. Una vez consideradas todas las ventajas, las baterías de iones de litio se vuelven extremadamente tentadoras.
Ventajas de las baterías de litio
1 / Capacidad “utilizable” superior
De forma regular podemos utilizar el 90% de la capacidad nominal de las baterías de iones de litio, mientras que con baterías de ácido plomo el límite prudente estaría entre el 30% y el 50% de la misma capacidad nominal.
2 / Mayor número de ciclos carga / descarga
Durante la vida útil de una batería de iones de litio se pueden realizar un mínimo 2000 ciclos carga / descarga, que pueden llegar a ser muchos más en función de la calidad de las celdas y de las condiciones operacionales. Las Baterías PowerTech soportan entre 4000 y 5000 ciclos carga / descarga, mientras que las mejores baterías de ácido plomo de ciclo profundo solo pueden ofrecer de 500 a 1000 ciclos durante su vida útil.
3 / Pérdidas prácticamente nulas
Tanto las pérdidas durante la descarga como las pérdidas trabajando a intensidades elevadas (pérdidas de Peukert) de las baterías de iones de litio son prácticamente despreciables. De forma que toda la energía almacenada puede ser utilizable.
4 / Tamaño y peso reducidos
Las baterías de iones de litio tienen características únicas en términos de peso y tamaño.
5 / Carga rápida y eficiente
Si se proporcionan suficientes amperios de carga, se puede cargar completamente una batería de iones de litio en solo 30 minutos.
Aun así, realizar cargas incompletas de las baterías de litio no supone ningún riesgo.
Las baterías de litio son mucho más flexibles y adecuadas para aprovechar cualquier fuente de energía, sin preocuparse por hacer una carga completa con regularidad.
6 / Muy poca energía desperdiciada
Las baterías de litio se cargan con una eficiencia de casi el 100%, mientras que la mayoría de las baterías de ácido plomo solo alcanzan una eficiencia del 85%.
7 / Resistencia climática
En entornos hostiles (calientes y fríos), la tecnología ion litio es la opción más adecuada para mantener la capacidad de carga y rendimiento del banco de baterías.
8 / Adaptabilidad
Las baterías de ion litio no necesitan ser ubicadas en posición vertical ni tampoco requieren ser ubicadas en un lugar ventilado.
Se pueden ensamblar con bastante facilidad dando lugar a formas irregulares que permitan su adaptación al espacio existente.
9 / Requisitos de mantenimiento casi nulos
Gracias al sistema de gestión de las baterías (BMS) integrado, las baterías de litio no requieren de ninguna acción externa para su equilibrado y mantenimiento.
