Al considerar dispositivos de almacenamiento de energía solar, La gente suele enfrentarse al problema de qué tipo de batería se debe seleccionar.. Las opciones más comunes hoy en día son baterías de plomo ácido VS baterías de iones de litio, y para ayudarte a decidir, Este artículo comparará las características de la batería de litio con las de la batería de plomo y responderá algunas preguntas frecuentes..
Descripción general de la batería de litio frente a la batería de plomo-ácido
Batería de Litio
Las baterías de iones de litio están hechas de metal litio., en el que se utilizan compuestos de litio como electrolitos entre los electrodos positivo y negativo. Se utiliza comúnmente en dispositivos electrónicos portátiles., vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía.
batería de plomo ácido
Las baterías de plomo-ácido están hechas de plomo y son un tipo tradicional de batería en la que el electrolito entre los electrodos positivo y negativo es ácido sulfúrico.. Son ampliamente utilizados en automoción., Sistemas UPS y aplicaciones de energía solar..
¿Cómo funcionan las baterías de plomo ácido frente a las baterías de iones de litio??
Cómo funcionan las baterías de iones de litio
Las baterías de iones de litio almacenan y liberan energía moviendo iones de litio entre electrodos positivos y negativos.. Durante la carga, Los iones de litio fluyen desde el electrodo positivo. (compuesto de litio) al electrodo negativo (material de carbono o silicio). Durante el alta, Los iones de litio pasan del electrodo negativo al electrodo positivo.. Esta reacción se logra por conducción iónica en el electrolito..
Cómo funcionan las baterías de plomo-ácido
Una batería de plomo-ácido es una batería que almacena y libera energía basándose en una reacción química entre el plomo y el dióxido de plomo.. Durante el proceso de carga, Una corriente eléctrica pasa a través de la batería y oxida el plomo en la solución de plomo-ácido a dióxido de plomo. (positivo) y plomo puro (negativo). Durante el proceso de alta, El óxido de plomo en la solución de ácido de plomo reacciona con plomo puro., Liberando electrones y generando una corriente eléctrica.. Las baterías de plomo-ácido y las de iones de litio utilizan un proceso similar, pero el material es diferente.
Diferencia entre baterías de plomo ácido y baterías de iones de litio
Los materiales utilizados
Las baterías de plomo ácido y de iones de litio funcionan básicamente de la misma manera., con la diferencia de los materiales utilizados como cátodos, anodes, y electrolitos. Las baterías de plomo-ácido utilizan plomo como ánodo., óxido de plomo como cátodo, y ácido sulfúrico como electrolito. Las baterías de iones de litio utilizan carbono como ánodo, óxido de litio como cátodo, y sal de litio como electrolito.
Esperanza de vida
La duración de la batería se refiere a la cantidad de ciclos de carga y descarga que una batería puede realizar sin afectar su rendimiento.. El ciclo de vida de las baterías de iones de litio suele ser 5000 veces, Y la descarga completa no afecta el ciclo de vida.. Las baterías de plomo-ácido pueden durar 300 a 500 ciclos, y la descarga completa afectará su ciclo de vida. Entonces, durante la vida de ambos, Las baterías de iones de litio son más rentables..
Costo
Las baterías de plomo-ácido generalmente tienen un precio de compra y un costo de instalación más bajos en comparación con las baterías de iones de litio.. Pero las baterías de iones de litio duran más que las de plomo-ácido, por lo que las baterías de plomo-ácido sólo son más rentables que las de iones de litio en aplicaciones a corto plazo, y las baterías de iones de litio son generalmente una opción más favorable.
Capacidad de la batería
La capacidad de la batería se refiere a la cantidad de energía almacenada en una batería por unidad de volumen., y aunque las cifras de capacidad varían según el modelo de batería y el fabricante, Está bien documentado que la tecnología de baterías de iones de litio tiene una densidad de energía significativamente mayor que las baterías de plomo-ácido..
Las baterías típicas de iones de litio varían en capacidad desde unos pocos cientos de mAh hasta unos pocos miles de mAh., y las baterías de plomo-ácido típicas suelen tener una capacidad de decenas de amperios (ah) a cientos de amperios (ah). Como resultado, Las baterías de iones de litio suelen tener una mayor capacidad y pueden almacenar más energía en una batería del mismo tamaño., lo que los hace más ventajosos en aplicaciones que requieren alta densidad de energía.
Profundidad de descarga (Departamento de Defensa)
La profundidad de descarga de una batería indica el porcentaje de baterías que pueden agotar energía de forma segura sin dañar la batería., Las baterías típicas de iones de litio se pueden descargar de forma segura hasta 80 a 90 por ciento de su capacidad nominal, mientras que se recomienda que las baterías de plomo-ácido limiten la descarga a aproximadamente 50 por ciento de su capacidad nominal para garantizar un rendimiento y una longevidad óptimos.
Como resultado, Las baterías de iones de litio tienen una gama más amplia de profundidades de descarga que las baterías de plomo-ácido., lo que significa que puede utilizar baterías de iones de litio durante más tiempo y sin necesidad de recargarlas, y las modernas baterías de iones de litio fabricadas hoy en día son más eficientes, con el Departamento de Defensa 100%.
Eficiencia
La eficiencia es un punto clave de comparación cuando se consideran las baterías de iones de litio frente a las baterías de plomo-ácido., con baterías más eficientes que se cargan más rápido, y similar a la profundidad de la descarga, un aumento en la eficiencia significa que la capacidad efectiva de la batería es mayor.
La mayoría de las baterías de iones de litio tienen una eficiencia de 95% o mas alto, debido a la alta resistencia interna, Las baterías de plomo-ácido producirán una cierta cantidad de calor y pérdida de energía durante la carga y descarga., y la eficiencia de las baterías de plomo ácido es aproximadamente 80-85%.
Densidad de energía
Densidad de energía = (tensión nominal de la batería (V) x capacidad nominal de la batería (ah)) ÷ peso de la batería
Las baterías de iones de litio suelen tener una mayor densidad de energía y, por lo tanto, pueden almacenar más energía para el mismo volumen o peso..
Las baterías de plomo-ácido suelen tener una densidad de energía más baja., por lo que almacenan menos energía para el mismo volumen o peso y pueden requerir más espacio y peso para lograr la misma potencia de salida.
Durabilidad
La durabilidad de una batería depende de cuánto tiempo pueda durar. Las baterías de plomo-ácido pueden durar hasta 2 años si se mantiene adecuadamente, eso es, cargado después 50% usar, y solo 350 ciclos o un año si está completamente vacío o más de 80%. Las baterías de plomo-ácido tienen una mayor tasa de autodescarga, por lo que pueden perder su carga si se almacenan durante mucho tiempo y deben recargarse periódicamente para mantener su rendimiento.
Las baterías de iones de litio están garantizadas por 10 años y ultimo 10,000 ciclos. Las baterías de iones de litio suelen tener una tasa de autodescarga menor, así que cuando se almacena durante mucho tiempo, pueden permanecer cargados durante un período de tiempo más largo sin necesidad de recargas frecuentes.
Tiempo de carga
Las baterías de iones de litio se pueden cargar ocho veces más rápido que las baterías de plomo-ácido. En las mismas condiciones de capacidad, si la batería de plomo-ácido tarda más de 10 horas para cargar, entonces la batería de iones de litio se puede cargar en menos de tres horas.
Seguridad
Ya sea una batería de plomo-ácido o una batería de iones de litio, La sobrecarga puede provocar una explosión.. El ácido sulfúrico en las baterías de plomo-ácido es altamente corrosivo y tiene potencial de fuga., que puede producir hidrógeno y oxígeno si se sobrecarga, conduciendo a una explosión. En baterías de iones de litio, el potencial de fuga térmica es alto. La fuga térmica es una condición que ocurre cuando el calor generado dentro de una batería excede el calor emitido al entorno circundante., potencialmente desencadenando una explosión de la batería.
Por lo tanto, ya sea una batería de iones de litio o una batería de plomo-ácido, requiere un manejo adecuado, Instalación y mantenimiento para garantizar un funcionamiento seguro..
Al elegir entre baterías de iones de litio y de plomo-ácido, Se deben considerar requisitos de seguridad específicos y estrategias de mitigación de riesgos para satisfacer las necesidades del escenario de aplicación previsto..
Solicitud
Aplicación de batería de iones de litio
- Dispositivos móviles: Las baterías de litio son muy utilizadas en el mercado de dispositivos móviles, como teléfonos inteligentes, tabletas, ordenadores portátiles y dispositivos de audio portátiles, porque son livianos, eficientes y tienen una alta densidad energética.
- Vehículos eléctricos: Vehículos como los coches eléctricos., Las bicicletas eléctricas y los scooters eléctricos han adoptado baterías de litio como principal fuente de energía debido a su alta densidad energética., larga vida útil y características de carga rápida.
- Electrónica para el hogar: Electrónica para el hogar, como drones, dispositivos domésticos inteligentes, y fuentes de alimentación portátiles, También han adoptado ampliamente la tecnología de baterías de litio porque pueden proporcionar tiempos de servicio prolongados y un rendimiento estable..
Aplicación de baterías de plomo-ácido
- Automóviles y motocicletas: Los vehículos y motocicletas tradicionales con motor de combustión interna suelen utilizar baterías de plomo-ácido como baterías de arranque debido a su menor costo y confiabilidad..
- UPS (Fuente de alimentación ininterrumpida) : Las baterías de plomo-ácido se utilizan ampliamente en los sistemas UPS para proporcionar respaldo de energía temporal para garantizar que el equipo continúe funcionando en caso de un corte de energía o una falla de la red..
- Sistemas de almacenamiento de energía solar.: En algunos sistemas solares pequeños y de bajo costo, Las baterías de plomo-ácido también se utilizan para almacenar energía solar para su uso posterior..
En breve, Las baterías de litio tienen una amplia gama de aplicaciones en dispositivos móviles., Vehículos eléctricos y electrónica doméstica y otros campos., debido a su alta densidad energética y larga vida útil, adecuado para escenarios con requisitos de alto rendimiento y peso de volumen.
A diferencia de, Las baterías de plomo-ácido se utilizan principalmente en baterías de arranque de vehículos tradicionales., Sistemas UPS y algunos pequeños sistemas de almacenamiento de energía solar., adecuado para aplicaciones y escenarios sensibles a los costos con requisitos de baja densidad de energía.
Conclusión
Como ocurre con cualquier compra importante., como energía solar y baterías (emparejado o solo), Necesitas considerar tus opciones. Puede contacta con GYCX Solar para obtener una cotización llave en mano para su instalación solar de un instalador solar local previamente seleccionado. Si está interesado en vincular el almacenamiento de batería con su sistema, Puede hacer clic aquí para obtener una cotización ahora.. Incluso si los instaladores solares no instalan las baterías ellos mismos, Pueden diseñar sistemas de paneles solares para que puedas agregar baterías más tarde..
