Fosfato de hierro y litio VS baterías de iones de litio: aplicaciones y rentabilidad

En el mundo de la electrónica portátil, uno de los factores más observados cuando los consumidores compran un nuevo dispositivo es la duración de la batería. La gente quiere teléfonos inteligentes y computadoras portátiles que tengan una mayor duración de la batería para que puedan trabajar sobre la marcha durante un par de horas antes de enchufarlos. Lo mismo se aplica a otros dispositivos electrónicos portátiles como bicicletas eléctricas, limpiadores robóticos, cortacéspedes robóticos e incluso vehículos eléctricos . Esto ha creado la necesidad de investigar sobre la mejor tecnología de baterías que pueda satisfacer las necesidades de los usuarios diarios. En nuestro mercado actual, las dos tecnologías de baterías recargables dominantes pertenecen a la familia de baterías de litio, es decir; fosfato de hierro y litio y baterías de iones de litio.

¿Es el fosfato de hierro y litio lo mismo que una batería de iones de litio?

Las baterías de iones de litio y de fosfato de hierro y litio tienen un par de similitudes, pero también tienen diferencias fundamentales en términos de química, costo, rendimiento y durabilidad. Entonces, básicamente, las dos tecnologías de batería no son iguales, aunque tienen algunas similitudes ya que ambas pertenecen a la familia de baterías de litio. Veamos las similitudes y diferencias entre estas dos baterías.

Similitudes

• Ambas son baterías recargables que se utilizan normalmente en dispositivos electrónicos portátiles.

• En lo que respecta a la química interna, ambos utilizan un ánodo de grafito en sus celdas.
  

• Ambos se degradan con el tiempo y con el uso.
  

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

LEE MAS

Diferencias

• Por el lado de la química interna, las baterías de iones de litio usan óxido de manganeso de litio o dióxido de cobalto de litio para el cátodo, mientras que las baterías de fosfato de hierro y litio usan fosfato de hierro como cátodo
  

• Las baterías de iones de litio tienen una densidad de energía relativamente más alta que las baterías de fosfato de hierro y litio
  

• Las baterías de fosfato de litio tienen muchos más ciclos de carga que las baterías de iones de litio
  

• Las baterías de iones de litio son generalmente más livianas y más portátiles que las baterías de fosfato de hierro y litio
  

• Las baterías de fosfato de hierro y litio tienen una química interna más estable y pueden soportar temperaturas más altas que las baterías de iones de litio
  

¿Cuáles son las diferentes aplicaciones del fosfato de hierro y litio y las baterías de iones de litio?

Estas dos tecnologías de batería se utilizan en la electrónica portátil. Pero la elección de cuál usar siempre dependerá de las diferencias que tengan; portabilidad, durabilidad, seguridad, etc. Entonces, la decisión de las dos tecnologías depende del dispositivo de destino. El fabricante puede elegir cualquiera de los dos dependiendo de lo que prioricen en ese dispositivo en particular. Veamos los dispositivos y aplicaciones comunes de cada una de las dos tecnologías de batería.

Los dispositivos que usan baterías de iones de litio incluyen;

• Teléfonos inteligentes y tabletas principalmente por su portabilidad
  

• Power banks que se utilizan para cargar otros dispositivos
  

• Auriculares y audífonos inalámbricos
  

• Laptops
  

• Limpiacristales robóticos
  

• Relojes inteligentes, etc.
  

Los dispositivos que utilizan baterías de fosfato de hierro y litio incluyen;

• Bicicletas electricas
  

• UPS para respaldo de energía
  

• Vehículos eléctricos
  

• Cortacéspedes robóticos, etc.
  

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

LEE MAS

Algunos dispositivos pueden diseñarse para utilizar cualquiera de las dos tecnologías de batería. Por ejemplo, algunos dispositivos robóticos domésticos y bicicletas eléctricas pueden usar cualquiera de las dos tecnologías según lo que elija el fabricante. Las baterías de fosfato de hierro y litio se utilizan principalmente en aplicaciones donde la longevidad y la seguridad son las prioridades. Eso puede ser visible si observa los dispositivos que mencionamos anteriormente que usan estas baterías. Por otro lado, las baterías de iones de litio se prefieren en situaciones donde la portabilidad y la alta densidad de energía son la prioridad. Otro factor que puede influir en la elección de la tecnología de batería a utilizar son las condiciones ambientales en las que se utilizará el dispositivo. Si espera una gran variación en las temperaturas ambientales, las baterías de fosfato de hierro y litio serán una mejor opción.

¿Cuál es el costo y el rendimiento del fosfato de hierro y litio y la batería de iones de litio?

Cuando comparamos el costo de cada una de las dos baterías y el rendimiento a lo largo del tiempo, las baterías de fosfato de hierro y litio tendrán una ventaja sobre las baterías de iones de litio. Las baterías de fosfato de hierro y litio son más baratas a largo plazo debido a su durabilidad y a la mayor cantidad de ciclos de carga que pueden soportar. Y también, en situaciones en las que las baterías deben usarse a altas temperaturas, una batería de fosfato de litio generalmente dará un mejor rendimiento que la de iones de litio. Las baterías de fosfato de hierro y litio también son más seguras en tales escenarios. Es por esta razón que las baterías de iones de litio no son seguras para usar en temperaturas superiores a los 55oC. Las baterías de fosfato de hierro y litio pueden tolerar una alta tasa de descarga incluso a altas temperaturas más que las baterías de iones de litio. Esto los hace más adecuados en dispositivos pesados como los vehículos eléctricos, lo que puede no ser el caso de los de iones de litio porque ofrecen un mejor rendimiento en condiciones adversas. Los iones de litio son más apropiados y funcionan mejor en dispositivos que necesitan más densidad de energía, como los teléfonos inteligentes.

Conclusión

Se espera que estas dos tecnologías de batería permanezcan durante bastante tiempo, no hasta que se innove otro tipo de tecnología de batería para dispositivos portátiles. Ambos tienen ventajas y desventajas, y esa es la razón por la que se utilizan para diferentes aplicaciones. Las situaciones que demandan portabilidad, una batería de iones de litio, siempre serán las preferidas gracias a su alta densidad energética que las hace pesar menos con más energía. Por otro lado, en los casos en que la seguridad y la longevidad sean la prioridad, los fabricantes siempre preferirán las baterías de fosfato de hierro y litio. Es por eso que es difícil que uno reemplace al otro porque se usan en diferentes aplicaciones debido a sus diferencias fundamentales.

Como fabricante de dispositivos electrónicos portátiles, cuando esté considerando cuál de las dos tecnologías de batería elegir. Lo más importante que veremos son los casos de uso de los dispositivos y las condiciones ambientales en las que se utilizará el dispositivo. A partir de ahí, podrá elegir si usar fosfato de hierro y litio o iones de litio fácilmente.