Batería de automóvil de iones de litio: introducción, costo y cuidado

¿Puede usar una batería de iones de litio en su automóvil?

Las baterías de iones de litio son la fuente de energía para los vehículos eléctricos modernos. En estos días, casi todo el mundo ha oído hablar de las baterías de iones de litio, pero ¿alguna vez pensó qué hace que estas baterías sean tan populares y especiales? Para el arranque, cada batería se compone de baterías más pequeñas que se llaman celdas. Discutamos uno para entender cómo funciona.

La corriente eléctrica llega a las células a través de superficies metálicas conductoras. En algunos casos, obtendrá papel de aluminio en un lado y papel de cobre en el otro, y al igual que cualquier otra batería, hay un electrodo positivo y uno negativo. El positivo se llama ánodo y el negativo se llama cátodo.

El ánodo o el electrodo positivo consta de una mezcla de óxido de metal muy puro que contiene litio. Cuanto más uniforme sea la composición química y la estructura cristalina, mejor será el rendimiento y mayor será la duración de la batería.

Sí, tiene razón, el cátodo o el electrodo negativo está ubicado en el otro lado y está hecho de grafito, que es una forma natural de carbono con una estructura en capas.

La batería se llena con un medio de transporte llamado electrolito, de modo que los iones de litio que transportan la carga puedan fluir libremente. Este electrolito debe ser extremadamente puro y lo más libre de agua posible para garantizar una carga y descarga eficiente de la batería.

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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Para evitar el cortocircuito existe una capa aislante que se coloca entre los dos electrodos denominada separador. Este separador es permeable a los diminutos iones de litio. Esta propiedad se llama microproacidad.

Fenómeno de carga:

Veamos qué sucede cuando cargamos una batería. Cuando se cargan, los iones de litio cargados positivamente pasan a través del separador hacia la estructura de grafito en capas del ánodo donde se almacenan ahora que la batería está cargada.

Fenómeno de descarga:

Cuando la batería se descarga, la energía se extrae de la celda que se puede utilizar como energía eléctrica fuera de la batería. Los iones de litio viajan a través del electrolito desde el ánodo a través del separador hasta el cátodo. El motor eléctrico convierte esta energía eléctrica en energía mecánica haciendo la carga.

La cantidad total de energía disponible en la batería, la velocidad máxima que hace que esta energía esté disponible, pero también la duración de las baterías está muy relacionada con los materiales utilizados para fabricarla.

Resumiendo todo, podemos decir que una mayor calidad con materiales puros junto con formulaciones personalizadas conducen a un mejor rendimiento de la batería de su automóvil y una mayor vida útil de la batería. La fabricación de baterías debe centrarse estratégicamente en materiales cátodos activos con tecnología líder. Los productos avanzados y la investigación continua mejoran el rendimiento de las baterías al mismo tiempo que reducirán el costo por kilovatio-hora.

¿Vale la pena el costo de las baterías de iones de litio de 12 V para automóvil?

Para comprender si las baterías de iones de litio de 12v valen la pena o no, comparémoslas con las baterías de plomo-ácido. Compararemos estas dos baterías en función de lo siguiente:

1.Capacidad

2.Peso

3.eficiencia

4 ciclo de vida

5.Reutilización

6 costo

7.seguridad

Capacidad: este es nuestro primer parámetro que es la capacidad. La capacidad de una batería es la cantidad de carga que se puede almacenar en ella. La capacidad se puede cambiar en diferentes modelos debido a diferentes fabricantes. Pero las baterías de iones de litio de 12v siempre han tenido una mayor capacidad por unidad de volumen en comparación con las baterías de plomo-ácido de 12v.

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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Peso: el peso es nuestro siguiente parámetro. Para la misma capacidad, las baterías de iones de litio son mucho más livianas que sus contrapartes en las baterías de plomo-ácido. Un buen ejemplo serán las baterías SLI que se utilizan en los automóviles. Las baterías SLI tienen una capacidad de 35 amperios y las baterías de plomo-ácido de la misma capacidad pesan al menos 10 KG más que la versión de iones de litio.

Eficiencia: la eficiencia de una batería juega un papel esencial en el uso de la batería. En una batería, la eficiencia es la relación entre la cantidad de carga que ingresa a la batería durante la fase de carga y la cantidad de carga que sale de la batería durante la fase de descarga. En otras palabras;

Eficiencia = Carga / Descarga.

Pero este valor depende de la tasa de descarga.

Ciclo de vida:? El ciclo de vida se especifica en términos de ciclo de carga y descarga. Un ciclo consiste en cargar la batería al nivel máximo y luego descargarla al nivel mínimo permisible. Las baterías de plomo-ácido tienen una vida útil de alrededor de 300 ciclos con una tasa de descarga del 50%. Mientras que las baterías de iones de litio tienen un ciclo de vida más alto con 1200 ciclos a una tasa de descarga del 80%.

Reutilización:? Las baterías de plomo-ácido tienen el mayor porcentaje de reutilización. Casi el 90% del material es reutilizable, mientras que las baterías de iones de litio tienen una tasa de reutilización baja.

Costo:? Las baterías de plomo-ácido cuestan casi la mitad del precio de las baterías de iones de litio. Con la misma química, una batería de plomo-ácido le costaría un 15% menos que una batería de iones de litio. Pero el costo de los iones de litio se está reduciendo a una tasa del 15% anual.

Seguridad: La seguridad de una batería se considera por su propiedad de fuga térmica. Este es un proceso en el que un aumento de temperatura conduce a una rápida liberación de energía. La fuga térmica de las baterías de iones de litio es la más alta, ya que dependen principalmente de las condiciones de carga.

¿Cómo cuida su batería de automóvil de iones de litio de 12 V?

Puede duplicar la duración de la batería de iones de litio de 12v con el cuidado adecuado. Puede hacerlo simplemente cargando menos las celdas de la batería de iones de litio de 12v. Esto significa que no cargará la celda de la batería de iones de litio hasta su voltaje máximo, es decir, normalmente 4,2 voltios. Esto hará que las celdas de la batería duren más ciclos. Esto se debe a la estructura de la celda de la batería y las reacciones químicas que tienen lugar en su interior.

Todo el escenario aquí es que el enchapado del electrodo negativo ocurre a altos voltajes, por lo que para evitar que tenga que hacer todo lo posible para que la celda de la batería pase menos tiempo con altos voltajes.

En 4.3V, obtendrá alrededor de 300 ciclos de carga si lo reduce a 4.2V, que también es el recomendado por el fabricante, obtendrá alrededor de 500 cargas. A medida que lo reduzca más a 4,1 V, los ciclos de carga van hasta 900 ciclos y con 4,05 voltios, que es un 80% de carga, obtendrá 1500 ciclos de esta batería.