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May 11, 2022 Pageview：456
De todas las baterías recargables del mercado, las baterías de iones de litio han demostrado ser las más efectivas. Se cargan con una eficiencia de casi el 100 % en comparación con los otros que se cargan con una eficiencia del 85 %. La eficiencia de una batería se calcula dividiendo la energía alimentada a la batería por la energía descargada de la batería. Las baterías de iones de litio cuentan con una tecnología de batería mejorada, una alta densidad de energía y una alta calificación CE.
El rendimiento de una batería de iones de litio depende del impacto colectivo de la temperatura. Este artículo explica cómo la temperatura afecta una batería de iones de litio, cómo calcular la eficiencia de las baterías y la comparación con otras baterías.
Eficiencia de la batería de iones de litio: temperatura
Diferentes baterías funcionan en diferentes rangos de temperatura. La temperatura, tanto alta como baja, puede afectar significativamente el ciclo de vida y los sistemas de almacenamiento de una batería. Las principales capacidades de una batería que se ven afectadas por las variaciones de temperatura incluyen el rendimiento, la vida útil y la seguridad. Una batería de iones de litio estándar funciona a 20-500c. A continuación se muestra un resumen del impacto de las temperaturas altas y bajas en una batería de iones de litio.
Efectos de las altas temperaturas
Las altas temperaturas son el peor enemigo de cualquier batería, incluidas las baterías de iones de litio y de plomo-ácido. A temperaturas más altas, aumentan el rendimiento y la capacidad de almacenamiento de la batería. Esto es el resultado de reacciones químicas que ocurren dentro de la batería. A medida que aumentan las altas temperaturas, las reacciones químicas también se aceleran. Según un estudio realizado por Scientific Reports, un aumento de la temperatura de la muestra de 77 a 113 grados provocó un aumento del 20 % en el rendimiento de la batería.
Sin embargo, es probable que el aumento de la temperatura provoque una rápida degradación de la batería, lo que afecta el ciclo de vida de una batería de iones de litio. Por ejemplo, a 77 °C, se espera que una batería se vea afectada hasta en un 3,3 %, mientras que a 1130 °C, el ciclo de vida de la batería se ve afectado hasta en un 6,7 %. Aunque la exposición a altas temperaturas aumenta el rendimiento de la batería, la exposición prolongada debe ser mínima o evitarse para evitar problemas de degradación.
Efectos de las bajas temperaturas
Al igual que las altas temperaturas, la exposición prolongada a temperaturas bajas/frías también afecta significativamente a las baterías. A bajas temperaturas, la resistencia interna de la batería disminuye, lo que reduce la capacidad de la batería. Es esencial tener en cuenta el nivel de carga que una batería puede soportar durante las bajas temperaturas para evitar efectos de explosión. Por ejemplo, las baterías de iones de litio pueden cargarse desde 320F hasta más de 1130F y descargarse desde -40F hasta más de 1400F. Tanto las temperaturas altas como las bajas afectan el rendimiento de la batería; por lo tanto, es esencial consultar con su vendedor/distribuidor sobre el sistema de la batería que está comprando.
Cálculo de la eficiencia de la batería de iones de litio
La eficiencia de la batería es la cantidad de energía que puede obtener de una batería durante su funcionamiento en comparación con la energía que se le pone. Puede medir la eficiencia de una batería de dos maneras: eficiencia de voltaje y eficiencia culómbica.
Eficiencia Coulombic y Eficiencia de Voltaje
La eficiencia de la batería de iones de litio es el producto de la eficiencia del voltaje y la eficiencia culómbica. La eficiencia coulombiana es la capacidad de una batería durante la carga y descarga. Es simplemente la medida de los electrones perdidos durante un ciclo completo de carga. La mayoría de los científicos siempre usan un contador de culombios para medir la eficiencia de culombico. Dependiendo de los resultados después de la medición, debe saber que cuanto mayor sea la CE, menor será la pérdida de electrones, mayor será la duración de la batería y viceversa.
Por otro lado, la eficiencia de voltaje es el promedio de voltaje durante la descarga y el promedio de sobrevoltaje durante la carga. La diferencia de voltaje durante la carga y la descarga es causada por un sobrepotencial. La eficiencia de una batería de iones de litio depende de la corriente, el tiempo de carga flotante, el tiempo de descarga y muchos más. Los cinco factores clave que afectan la eficiencia de una batería incluyen:
1. Corriente de carga
Cuando opere con baterías de iones de litio, asegúrese de que la corriente de carga esté en un nivel moderado para aumentar la vida útil y el rendimiento de la batería. Si carga a corrientes altas, puede manipular la química interna de la batería, lo que puede afectar su ciclo de vida. Si carga la batería con corrientes bajas, mejorará la longevidad de la batería. Sin embargo, el resultado es una reducción de su capacidad.
2. Estado de carga
El estado de carga define el nivel de carga relativo a la capacidad de la batería. Cuanto mayor sea el estado de carga, peor será la capacidad de la batería y viceversa. Para maximizar la eficiencia de una batería, asegúrese de conocer el estado de carga de la batería.
3. Resistencia interna
La resistencia interna de una batería de iones de litio se ve afectada por muchos factores, incluidos el tamaño, la antigüedad, las corrientes y muchos más: cuanto menor sea la resistencia interna, mayor será el rendimiento de la batería. Afortunadamente, las baterías de iones de litio tienen la resistencia interna más baja posible en el mercado.
4. Temperatura de la batería
Según los fabricantes, las baterías de iones de litio deben cargarse en un rango de 320 °F a 123 °F y descargarse entre -40 °F y 1310 °F. Se sabe que funcionan mejor a altas temperaturas.
5. Edad de la batería
Por supuesto, a medida que la batería envejece, se vuelve menos potente y eficiente; también puede tener una pérdida irreversible de capacidad. En general, las baterías de iones de litio pueden durar más de 3000 ciclos si evita la sobrecarga, los ciclos profundos y la exposición a altas temperaturas.
Eficiencia de la batería de iones de litio: comparación
Como se mencionó anteriormente, las baterías de iones de litio son las baterías más eficientes de todas las baterías del mercado. Sus clasificaciones CE van desde el 99 % o más, mientras que otras baterías como las de plomo-ácido parten del 90 %. La tasa de carga de la batería a base de níquel comienza en 80%. En comparación con otras baterías populares, las baterías de iones de litio:
●Tener una vida útil más larga de alrededor de 2000 a 3000 ciclos
●Tener una retención de capacidad más prolongada
●Se puede cargar parcialmente varias veces
●Puede mantener una salida de alto voltaje
●Puede operar a temperaturas más altas
●Puede trabajar a temperaturas más bajas
Otras baterías como las de plomo-ácido:
●Tener una vida útil de 1000 a 1500 ciclos
●Tener una retención de capacidad media
●Requerir un recargo semanal para equilibrar las celdas
●Disminución del voltaje cuando su estado de carga se reduce
●Puede durar hasta 2 turnos
Si está considerando una batería para su sistema de almacenamiento doméstico, hay muchas opciones para elegir. Si bien las baterías de iones de litio y plomo-ácido pueden ser soluciones efectivas, las baterías de iones de litio son definitivamente las más recomendadas para operaciones de varios turnos. Han aumentado su popularidad y, por lo tanto, se han convertido en la única opción preferida para los sistemas de almacenamiento doméstico.
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