Diferencias entre las baterías de flujo y las de iones de litio

En la actualidad, tanto las baterías de flujo como las de iones de litio pueden hacer frente a los retos que plantea el almacenamiento de energías renovables. En el siguiente artículo batería de flujo frente a batería de ión-litio información, tanto técnica como no técnica.

¿Qué es una batería de flujo?

Una pila de flujo es una pila electroquímica de carácter recargable. Consta de dos o más depósitos llenos de electrolitos químicos anódicos y catódicos, y produce energía química cuando el electrón atraviesa la membrana separadora entre el depósito electrolítico.

Cada depósito estará separado por una membrana permeable que dejará pasar los electrones a través de la membrana. La batería se cargará y descargará cuando se produzca la transferencia de hierro entre los tanques a través de la membrana.

¿Qué es una batería de iones de litio?

Una batería de iones de litio es una batería recargable que utiliza iones de litio para almacenar energía. Las baterías de iones de litio tienen características de carga rápida y la batería de iones de litio puede ser tan batería de alto voltajey pueden almacenar energía de alta densidad. Los iones de litio se cargan eléctricamente durante el proceso de carga y se desplazan al ánodo a través del electrolito. Esto ocurre porque los electrones se convierten rápidamente en eléctricamente activos cuando están sometidos a carga.

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Cuando se conecta una herramienta eléctrica a la batería de iones de litio, es decir. baterías para herramientas eléctricasEl átomo de litio se ioniza durante el consumo de energía y libera sus electrones. Los iones sin propiedades eléctricas vuelven al cátodo a través del electrolito, se recombinan con sus electrones y se activan eléctricamente durante la recarga. Los iones de litio pueden moverse a través de la membrana permeable del ánodo y el cátodo.

Diferencias entre batería de flujo y batería de iones de litio

Ahora vamos a comprobar las diferencias características de la batería de flujo frente a la batería de iones de litio.

Vida útil

Dependiendo del electrolito, si comparamos la batería de flujo con la batería de iones de litio, la batería de flujo tiene una vida útil más larga. Su vida útil es mayor porque la batería de flujo no utiliza reacciones químicas entre fases para generar electricidad, almacenarla y utilizarla.

En una batería de iones de litio, la vida útil prevista es de un máximo de 5-10 años, dependiendo del ciclo de carga y descarga y del uso de la batería de iones de litio. Si carga y descarga una batería de iones de litio sin atenerse al mejor proceso de carga y descarga, su ciclo de vida máximo se agotará rápidamente. Por lo tanto, la esperanza de vida prevista de las baterías de iones de litio depende del hábito de carga-recarga del usuario.

Eficiencia espacial

Si comparamos las baterías de flujo con las de iones de litio, vemos que consumen más espacio debido a su tamaño. Dado que las baterías de flujo utilizan dos grandes depósitos para mantener el electrolito anódico y catódico, requieren una superficie mayor que las baterías de iones de litio. En cambio, la batería de iones de litio es pequeña y portátil porque la estructura de la batería es más compacta, y la densidad de energía es muy alta.

Comprobar la eficacia entre las baterías de flujo y las de iones de litio depende del uso y de la tecnología necesaria para satisfacerlo. Si se necesita suministrar energía durante un periodo prolongado, la batería de flujo es ideal porque puede suministrar energía de forma continua hasta 10 horas. Las baterías de flujo son más caras que las de iones de litio.

Seguridad

La seguridad siempre es importante a la hora de seleccionar la tecnología de baterías más adecuada para su proyecto. La batería de flujo tendrá ventaja sobre la batería de iones de litio, según un estudio de batería de flujo frente a batería de iones de litio, porque la batería de flujo no utiliza ningún material inflamable para su química de batería.

Densidad de potencia

Las baterías de flujo pueden suministrar electricidad de baja densidad de forma constante durante largas horas. Las baterías de iones de litio pueden proporcionar una densidad de energía más alta que las baterías de flujo.

Coste

El estudio de la batería de flujo frente a la batería de iones de litio muestra que la batería de flujo será cara porque requiere accesorios y tuberías adicionales para poner el sistema en orden. Mientras que la batería de iones de litio no necesita estos accesorios adicionales y vienen en modo listo para usar.

El coste de las bombas, las obras de fontanería y el mantenimiento serán adicionales, por lo que las baterías de flujo costarán más que las de iones de litio. La batería de iones de litio es una batería que no necesita mantenimiento, lo que significa que también puede ahorrar muchos costes de mantenimiento.

Escenario de aplicación

Las baterías de flujo ofrecen una buena solución para los problemas de almacenamiento de energía cuando se necesita un suministro continuo de energía durante un periodo prolongado. Por tanto, si comparamos las baterías de flujo con las de iones de litio, estas últimas son inferiores a las primeras en cuanto a almacenamiento de energía a largo plazo. Debido a su calidad de suministro de energía prolongado, se puede utilizar en vehículos eléctricos, equipos de servicios públicos que requieren requisitos de energía sin interrupciones y microrredes.

Además de utilizarse como escenario de aplicaciones de almacenamiento de energía, las baterías de iones de litio también pueden emplearse como baterías eléctricas, baterías de consumo, etc.

Batería de flujo frente a batería de iones de litio: ¿cuál es mejor?

Ambas baterías tienen sus puntos positivos y negativos, y hay que tener en cuenta diferentes aspectos para considerar cuál es mejor. Por tanto, depende de sus prioridades y de los requisitos del proyecto cuál es mejor que la otra. Si lo que busca es una batería que suministre energía durante un periodo prolongado y que sea segura de usar, opte por una batería de flujo, ya que la batería de flujo tiene ventaja sobre la batería de iones de litio en estos dos aspectos.

Del mismo modo, una batería de iones de litio es mejor que una batería de flujo si se tienen en cuenta el espacio, el coste y la densidad energética. Ambas baterías son buenas en capacidad energética, pero una batería de flujo puede suministrar energía durante un periodo prolongado. En cambio, una batería de iones de litio puede suministrar más energía durante un periodo corto.

Ventajas e inconvenientes de la batería de flujo

Pros
● Puede personalizar los requisitos de capacidad de potencia, personalizar los requisitos de capacidad de energía y personalizar la batería para satisfacer necesidades específicas.
● Los electrodos son duraderos y estables.
● Los electrodos sólo recogen corriente y no hay reacciones químicas.
● Larga vida útil

Contras
● Sistema demasiado complejo
● Requería bombas
● Requería un sistema de gestión de flujos
● Requiere depósitos para mantener el electrolito.
● Coste inicial elevado

Ventajas e inconvenientes de la batería de iones de litio

Pros
● Recarga rápida
● Alta tensión estable
● Alta densidad energética
● Sin mantenimiento
● Baja autodescarga
● Poco peso, fácil de desplazar
● Disponible en diferentes tamaños
● Se puede personalizar según los diferentes requisitos

Contras
● Se requiere BMS
● No puede enviarse por vía aérea

¿Puede la batería de iones de litio sustituir a la de flujo en el almacenamiento de energía?

Es demasiado pronto para afirmar que las baterías de iones de litio pueden sustituir a las de flujo o viceversa. Si comparamos las características de las baterías de litio-ion y las de las baterías de flujo, vemos que ambas se utilizan para almacenar energía eléctrica, pero sus aplicaciones difieren. Según la situación actual y basándonos en la tecnología disponible, las baterías de iones de litio pueden utilizarse como alternativa, pero no pueden sustituir temporalmente a las baterías de flujo.

¿Qué hay que tener en cuenta al elegir una batería de flujo y una de iones de litio?

Lo primero que hay que tener en cuenta es la aplicación y para qué se quiere utilizar la batería. Además, a la hora de elegir entre una batería de flujo y una de iones de litio también hay que tener en cuenta el rendimiento y las características de cada una de ellas.

Puede elegir una batería de flujo si necesita una fuente de alimentación continua durante un periodo prolongado. Si lo que busca es el coste de las baterías, las baterías de flujo le resultarán económicas porque tienen una vida útil más larga, mientras que las baterías de iones de litio tienen una vida útil limitada a 2000-4000 ciclos. De nuevo, si necesita una alimentación de alta densidad, deberá utilizar una batería de iones de litio.

Conclusión

Podemos entender que ambas tienen sus ventajas y desventajas significativas dependiendo de su aplicación si comparamos la batería de flujo frente a la batería de iones de litio. La elección de la batería debe basarse en el escenario de aplicación para elegir la batería adecuada.

Además de analizar las diferencias entre la batería de flujo y la batería de iones de litio, también comparamos las diferencias entre la batería de litio y otras baterías, como por ejemplo batería li-ion vs ni-mhcon la esperanza de que obtenga información útil.