¿Cuál es la diferencia de vida entre las baterías de iones de litio y las baterías de plomo-ácido?

Varios factores pueden causar variaciones significativas en la vida útil de las baterías de iones de litio y de plomo-ácido. Estos factores incluyen condiciones de temperatura, mantenimiento y patrones de uso. A continuación se muestra una comparación de la vida útil de los dos tipos de baterías.

Baterías de iones de litio

· Ciclo de vida: generalmente se sabe que el ciclo de vida de las baterías de iones de litio es más largo. La carga y descarga completa de una batería es el ciclo. Normalmente, las baterías de iones de litio pueden soportar aproximadamente de 300 a 500 ciclos sin una degradación significativa de la capacidad.

· Patrones de uso: cuando las baterías de iones de litio no se cargan con frecuencia a plena capacidad o se descargan regularmente a niveles extremadamente bajos, se puede prolongar la vida útil de la batería. Las descargas superficiales pueden prolongar la vida útil.

· Temperatura: las baterías de iones de litio sufren una degradación significativa a altas temperaturas. El uso o incluso el almacenamiento de baterías de iones de litio en entornos extremadamente calurosos podría reducir su vida útil.

· Calidad: diferentes fabricantes ofrecen diferentes calidades de baterías de iones de litio. Las baterías de alta calidad suelen proporcionar una mayor durabilidad y ciclo de vida.

· Mantenimiento- Las baterías de iones de litio no requieren mantenimiento. Es importante seguir las prácticas de carga adecuadas para prolongar la vida útil de la batería.

Baterías de plomo ácido

· Ciclo de vida: las baterías de plomo-ácido tienen un ciclo de vida más corto. Las baterías de plomo-ácido proporcionan entre 200 y 700 ciclos antes de una degradación significativa de la capacidad en cuanto a la profundidad y el tipo de descarga, que puede ser de gel, inundada o AGM.

· Patrones de uso: las baterías de plomo-ácido son más tolerantes a los ciclos de descarga profunda que las baterías de iones de litio. Sin embargo, estas descargas frecuentes pueden acortar la vida útil de la batería.

· Temperatura: las altas temperaturas afectan negativamente a las baterías de plomo-ácido, lo que provoca una degradación más rápida. Si se almacena y utiliza en ambientes frescos, se puede prolongar la vida útil.

Celda de batería LiFePO4 de baja temperatura de 3,2 V y 20 A -40 ℃ Capacidad de descarga de 3C≥70 % Temperatura de carga: -20~45 ℃ Temperatura de descarga: -40~+55 ℃ Prueba de acupuntura aprobada -40 ℃ Tasa máxima de descarga: 3C

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· Calidad: diferentes fabricantes ofrecen baterías de plomo-ácido de diferente calidad. La durabilidad y el mejor rendimiento de la batería dependen de aquellas de mayor calidad.

· Mantenimiento: las baterías de plomo-ácido requieren mantenimiento, a diferencia de las baterías de iones de litio. Las baterías AGM y de gel de plomo-ácido requieren un monitoreo ocasional y menos mantenimiento. Las baterías de plomo-ácido inundadas exigen un mantenimiento regular.

Ciclo de vida de las baterías de iones de litio.

El ciclo de vida es el número de ciclos de carga y descarga que la batería de iones de litio puede soportar antes de una degradación significativa de la capacidad. El ciclo de vida depende de la calidad, las condiciones ambientales, los patrones de uso y la química de la batería.

· Óxido de litio y cobalto (LiCoO2, LCO): utilizado principalmente en electrónica de consumo, se encuentra entre las primeras composiciones químicas de baterías de iones de litio. Antes de que la capacidad disminuya significativamente a alrededor del 80% de la capacidad original, la batería LiCoO2 puede soportar entre 300 y 500 ciclos.

· fosfato de hierro y litio (LiFePO4): son conocidos por su ciclo de vida robusto. Normalmente, pueden soportar de 2000 a 5000 ciclos sin una degradación significativa de la capacidad, ya que mantienen alrededor del 80% de su capacidad original. Son adecuados en aplicaciones donde es importante un ciclo de vida prolongado, como en el almacenamiento de energía renovable y los vehículos eléctricos.

· Óxido de litio y manganeso (LiMn2O4): proporcionan un ciclo de vida moderado de alrededor de 500 a 1000 ciclos. Son comunes en electrónica de consumo y herramientas eléctricas.

· Óxido de litio, níquel, manganeso y cobalto (LiNiMnCoO2): las baterías NMC ofrecen un ciclo de vida de alrededor de 500 a 1000 ciclos y se utilizan en vehículos eléctricos y electrónica de consumo moderna.

· Óxido de litio, níquel, cobalto y aluminio (LiNiCoAlO2, NCA): las baterías NCA ofrecen un ciclo de vida de alrededor de 500 a 1000 ciclos y se usan comúnmente en vehículos eléctricos.

Batería de polímero resistente para portátiles de alta densidad de energía y baja temperatura Especificación de la batería: 11,1 V 7800 mAh -40 ℃ Capacidad de descarga de 0,2 C ≥80 % A prueba de polvo, resistencia a caídas, anticorrosión, antiinterferencias electromagnéticas

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Las estimaciones del ciclo de vida son aproximadas. El ciclo de vida puede variar según las condiciones ambientales, los patrones de uso y los diseños de la batería.

¿Efecto de la carga y descarga?

Las baterías de iones de litio y de plomo-ácido se ven afectadas de manera diferente por el proceso de carga y descarga, ya que tienen diferentes características y químicas.

· Efectos de carga;

Baterías de iones de litio: sobrecarga: las baterías de iones de litio no toleran la sobrecarga. La carga prolongada y el exceso de voltaje pueden generar riesgos para la seguridad. Los circuitos de protección están disponibles en baterías de alta calidad.

Carga rápida: La carga rápida genera calor rápido que, si no se gestiona adecuadamente, puede provocar la degradación de la batería.

Baterías de plomo-ácido: sobrecarga: las baterías de plomo-ácido son más tolerantes a la sobrecarga. Sin embargo, una sobrecarga excesiva puede producir gases nocivos, corrosión de las placas y pérdida de electrolitos. Para evitar la sobrecarga, se debe mantener el voltaje de flotación correcto.

Gasificación: las baterías de plomo-ácido liberan gases de oxígeno e hidrógeno en la última etapa de carga.

Estos gases pueden ser explosivos si se dejan en espacios confinados, por lo que es necesaria una ventilación adecuada para evitar su acumulación.

· Efectos de descarga:

Baterías de iones de litio: Profundidad de descarga: las descargas profundas afectan a las baterías de iones de litio. Las descargas profundas regulares pueden reducir el ciclo de vida y acelerar el proceso de pérdida de capacidad.

Caída de voltaje: Durante el proceso de descarga, el voltaje de la batería disminuye gradualmente. Es probable que algunos dispositivos dejen de funcionar antes de la descarga total para evitar una descarga excesiva, lo cual es un medio para preservar la salud de la batería.

Baterías de plomo-ácido: profundidad de descarga: las baterías de plomo-ácido son más tolerantes a las descargas profundas. Sin embargo, las descargas profundas y frecuentes pueden reducir el ciclo de vida. Para mejorar la longevidad de la batería, es aconsejable evitar descargas profundas.

Caída de voltaje: durante el proceso de descarga, el voltaje disminuye gradualmente y las baterías de plomo-ácido presentan una caída de voltaje. El monitoreo del voltaje proporciona información sobre el estado de carga de la batería y evita la descarga excesiva.

Ambiente externo

El entorno externo de las baterías son generalmente las condiciones y factores externos a la batería que podrían afectar su seguridad, longevidad y rendimiento. Los factores externos que afectan a estas baterías incluyen;

Entorno externo para baterías de iones de litio:

· Temperatura: las baterías de iones de litio no toleran temperaturas extremas. Las altas temperaturas pueden causar problemas de seguridad y acelerar la degradación de la capacidad. Las temperaturas extremadamente bajas pueden reducir la salida y la capacidad de la batería. Se debe respetar el rango de temperatura adecuado para garantizar la seguridad y un rendimiento óptimo.

· Humedad: la alta humedad provoca daños relacionados con la humedad en los componentes internos de las baterías de iones de litio.

· Los golpes físicos pueden provocar cortocircuitos y dañar los componentes internos de las baterías de iones de litio. Se debe practicar un almacenamiento y manipulación adecuados para evitar daños físicos.

· Ventilación: es necesaria una ventilación adecuada para evitar el sobrecalentamiento, ya que las baterías de iones de litio generan calor durante la carga y descarga.

Entorno externo para baterías de plomo-ácido:

· Temperatura: a diferencia de las baterías de iones de litio, las baterías de plomo-ácido son menos sensibles a las temperaturas extremas. Requieren temperaturas moderadas ya que el frío extremo reduce su producción y capacidad, mientras que el calor extremo acelera la pérdida de agua, la sulfatación de las placas y la corrosión.

· Humedad: la alta humedad puede afectar los componentes externos y los terminales de la batería, provocando corrosión incluso aunque estén sellados.

· Choque físico: las baterías de plomo-ácido son más tolerantes a los golpes físicos, pero aún así pueden dañarse si se manejan mal.

· Ventilación: es necesaria una ventilación adecuada para evitar la acumulación de gas, ya que las baterías de plomo-ácido liberan gases durante la carga.

Conclusión

El ciclo de vida de las baterías de plomo-ácido y de iones de litio depende de varios factores. Sin embargo, las baterías de iones de litio pueden soportar descargas menos profundas y, por lo general, tienen una vida útil más larga. No requieren ningún mantenimiento. Los patrones de uso adecuados y el cuidado adecuado siguen siendo esenciales para maximizar la vida útil de ambas baterías en condiciones ambientales adecuadas.