Reemplazo de la batería de litio de plomo-ácido : La guía definitiva de preguntas frecuentes
La batería de plomo-ácido, inventada por el científico francés Planter, ha experimentado casi 150 años de desarrollo y es el primer tipo de batería recargable. En términos de investigación teórica, la batería de plomo-ácido ha hecho grandes progresos en tipos y variedades de productos, rendimiento eléctrico y otros aspectos. Ya sea en el transporte, la comunicación, la energía eléctrica, el ejército o en diversos campos económicos de la navegación y la aviación, la batería de plomo-ácido ha desempeñado un papel indispensable.
(Muchas aplicaciones utilizan baterías de plomo)
La batería de plomo-ácido, también llamada VRLA, es un tipo de batería cuyo electrodo está formado principalmente por plomo y su óxido y el electrolito es una solución de ácido sulfúrico. En estado de descarga, el componente principal del electrodo positivo es el dióxido de plomo, y el componente principal del electrodo negativo es el plomo; en estado de carga, el componente principal de los electrodos positivo y negativo es el sulfato de plomo.
Sin embargo, debido a muchas desventajas de la batería de plomo-ácido, muchos clientes quieren elegir la batería de litio para reemplazar la batería de plomo-ácido. En esta página, usted entenderá por qué más y más personas eligen la batería de litio para reemplazar la batería de plomo.
Índice
Capítulo 1: Características de la batería de plomo-ácido
A continuación se enumeran las características básicas de las baterías de plomo-ácido:
Tensión de trabajo:
- Tensión nominal - 2,0V
- Tensión de carga: limitada a 2,4 V.
- Tensión de carga flotante - 2,25V
- La tensión de corte de descarga - 1,8V
Velocidad de carga y descarga:
Carga durante 10 horas y descarga durante 2 horas, es decir, 0,1C para la carga y 0,5c para la descarga.
Modo de carga:
El modo de carga de la batería de plomo-ácido suele ser de tres etapas: corriente constante, tensión constante y carga flotante.
El proceso de cobro es el siguiente:
- ① En la etapa de carga a corriente constante, la corriente de carga del cargador se mantiene constante, la potencia de carga aumenta rápidamente y el voltaje de la batería aumenta;
- ② En la fase de carga a tensión constante, la tensión de carga del cargador permanece constante, la cantidad de carga sigue aumentando, la tensión de la batería sube lentamente y la corriente de carga disminuye;
- ③ Cuando la batería está completamente cargada, la corriente de carga es inferior a la corriente de conversión de carga flotante, y la tensión de carga del cargador es inferior a la tensión de carga flotante;
- ④ En la etapa de carga flotante, la tensión de carga del cargador se mantiene en la tensión de carga flotante.
La razón por la que la batería de plomo-ácido se utiliza habitualmente en la carga en tres fases es que tiene una gran capacidad de aceptación al principio de la carga. Podemos utilizar esta característica para cargar con alta corriente primero, por lo tanto, la batería puede obtener suficiente energía rápidamente para ahorrar tiempo y energía.
Cuando se carga hasta cierto punto, para evitar que la tensión supere el valor límite, es necesario girar y limitarla a un valor de tensión constante para limitar que la tensión siga subiendo, y también para evitar que la placa de la batería se dañe cuando la tensión supere la tensión final de carga.
Sin embargo, después de cargarse de esta manera, debido a la falta de uniformidad del material en la placa de la batería, algunos materiales todavía no pueden reducirse completamente. Si estos materiales están en el estado de vulcanización durante mucho tiempo, pueden convertirse en sulfato de plomo permanente y ya no pueden reducirse, entonces la capacidad de la batería se dañará y se reducirá gradualmente.
Por lo tanto, la carga por goteo debe llevarse a cabo al final de la carga, entonces una pequeña parte de sulfuro oculto en la capa profunda interior puede reducirse tanto como sea posible, de modo que el grado de carga de las placas en una batería puede ser uniforme dentro y fuera, y las placas de varias baterías también pueden ser uniformes en la medida de lo posible.
Temperatura de trabajo:
En diferentes estados, la batería de plomo-ácido tiene diferentes temperaturas de trabajo:
- ① Es mejor que la temperatura de carga sea de 0~40℃;
- ② Es mejor que la temperatura de descarga sea de -15~50℃;
- ③ La temperatura óptima de trabajo es de 25℃.
Vida útil:
La vida útil de la batería de plomo-ácido general es de 2 años, la de diseño es de 5 a 8 años, y la de la batería de plomo-ácido especial puede llegar a 10 años.
Capítulo 2: Características de la pila de litio
Comparada con la batería de plomo-ácido, la batería de litio tiene las siguientes características.- Alta tensión de trabajo y alta densidad energética.
- Excelente ciclo de vida y sin efecto memoria.
- Baja tasa de autodescarga.
- Alta velocidad de carga y descarga y potencia de salidalo que significa que es adecuado para la descarga de alta corriente.
- Amplia gama de temperaturas de trabajo.
- Buenas prestaciones de seguridad.
- Bajo mantenimiento.
Capítulo 3: Aplicación de la batería de plomo-ácido
La batería de plomo-ácido se ha utilizado ampliamente en muchas aplicaciones.
En las aplicaciones de almacenamiento de energía, el sistema solar, la fuente de alimentación portátil, la estación base de comunicaciones, el SAI de energía de reserva, la lámpara de emergencia, la lámpara de minero, la alarma contra incendios, la energía de reserva del ascensor, etc. suelen utilizar baterías de plomo-ácido.
En aplicaciones energéticas, las baterías de plomo-ácido se utilizan en sillas de ruedas eléctricas, robots de limpieza, coches eléctricos, cortacéspedes, automóviles y motocicletas.
Capítulo 4: Las restricciones para sustituir las baterías de plomo-ácido por las de litio
Aunque hay tantas ventajas que sustituyen a la batería de litio con plomo-ácido, todavía tiene algunos factores que limita la gente usa la batería de litio.
(1) El coste.
El coste de producción de las baterías de litio es elevado, y su precio triplica aproximadamente el de las baterías de plomo-ácido. Además, es más difícil reciclar las baterías de litio y la tasa de reciclaje no es alta.
(2) Seguridad.
Debido al pequeño tamaño de la batería de litio, hay muchas baterías de litio en serie cuando se ensamblan. Si no se presta especial atención durante el transporte y el uso, puede romperse una unión soldada o producirse una soldadura falsa. Este es el problema común en la conexión de las baterías de litio
(3) Desventaja de la batería de litio.
La característica de descarga de alta corriente de la propia batería de litio es de corta duración. Si es necesario arrancar el coche con frecuencia en carreteras congestionadas, es concebible que la duración de la batería se reduzca considerablemente.
Capítulo 5: Requisitos para la sustitución
Al sustituir la batería de plomo-ácido por una de litio, debe prestar atención a los siguientes detalles.
En primer lugar, en la aplicación de vehículos eléctricos que suelen utilizar baterías de plomo-ácido, la detección de vehículos eléctricos es muy estricta. Las empresas necesitan tener la certificación 3C (Certificación Obligatoria de China) y la calificación de motocicleta eléctrica, de lo contrario los vehículos eléctricos pueden enfrentarse al riesgo de no poder salir a la carretera.
Entonces, si la batería de plomo-ácido se sustituye por una batería de litio, su voltaje debe mantenerse igual que el de la batería de plomo-ácido original. Además, el cargador debe sustituirse por un cargador especial para baterías de litio. Por supuesto, hay un problema. Si la batería de litio se instala incorrectamente o hay algún problema de calidad, el controlador puede quemarse, que es una de las razones por las que no se recomienda instalarla;
Además, para sustituir la batería de plomo por la de litio, también hay que tener en cuenta el tamaño del compartimento de la batería. Por lo general, el compartimento de la batería de plomo-ácido es relativamente grande, mientras que el volumen de la batería de litio es relativamente pequeño. Si desea sustituir la batería de plomo-ácido, debe tener en cuenta este factor. Si el hueco es demasiado grande después de la instalación, es fácil que la pequeña batería del interior tiemble y se reduzca su vida útil;
Comparada con la batería de plomo-ácido, la estabilidad de la batería de litio-ácido es peor. Si entra en contacto con el agua o no se utiliza correctamente, es fácil que se produzca una explosión. Por lo tanto, esta es una razón importante por la que no recomiendo sustituir la batería de plomo-ácido por la batería de litio-ácido. Además, hay que tener en cuenta que la batería de litio tiene una estructura de múltiples chips, y la calidad general se verá afectada siempre que haya un problema con un chip.
Capítulo 6: Razones para sustituir las baterías de plomo por las de litio
Vidoe：Baterías de ácido plomo frente a baterías de iones de litio.
| Proyecto de comparación | Batería de plomo | Batería de litio |
|---|---|---|
| Tensión nominal（V） | 2 | 3.2~3.7 |
| Energía específica（wh/kg） | 30~40 | 200~300 |
| Ciclos | Más de 600 veces | Más de 2000 veces |
| Medio ambiente | Contaminación | Protección del medio ambiente |
| Coste | Baja | Un poco más alto |
| Ventajas | Bajo coste con mejores reciclados | Alta energía específica, plataforma de alto voltaje y alta potencia de salida, mejores ciclos, carga y descarga rápidas, protección del medio ambiente |
| Desventajas | Baja energía específica, no apto para carga rápida y descarga de alta corriente, corta vida útil y fácil de contaminar el medio ambiente. | Alto coste y no puede aceptar sobrecarga y sobredescarga |
Además, en el mismo espacio que se coloca la batería, se puede colocar una batería de litio de mayor capacidad, que se puede utilizar durante más tiempo.
Además, la batería de plomo-ácido original se puede sustituir directamente por la batería de litio en la carcasa de la batería de plomo-ácido. Debido a que el estilo de la serie de la cáscara de plomo-ácido es el mismo que el de la batería de plomo-ácido, que puede ser reemplazado por completo. El pegamento de sellado de la batería de plomo-ácido también se utiliza para el sellado.
El grado de protección es el mismo que el de la batería de plomo-ácido. El pegamento del polo de sellado tiene pegamento rojo, azul y negro de resina epoxi para polos de dedo. La cubierta está sellada con un sellador de dedos de placa epoxi especial, con el mismo grado de protección que la batería de plomo-ácido. La superficie de la batería se puede serigrafiar y etiquetar para que sea igual que la batería de plomo-ácido.
Capítulo 7: Batería de litio-ión fosfato VS Batería de plomo-ácido
El LiFePO4 es el material catódico más seguro para la batería de iones de litio. Debido a su seguridad y estabilidad, la batería de iones de litio fosfato se ha convertido en una importante dirección de desarrollo de la batería de iones de litio.
Por tanto, tomemos como ejemplo la batería de iones de litio y fosfato para hacer una comparación con la batería de plomo-ácido:
- Volumen y peso<.
Con la misma capacidad, el volumen de la batería de litio es 2/3 del de la batería de plomo-ácido, y su peso es sólo 1/3 ~ 1/4 del de la batería de plomo-ácido.
- Ciclo de vida.
La vida útil de la batería de iones de litio y fosfato es de 1200-2000 veces, pero la de la batería tradicional de plomo-ácido es sólo de 500-900 veces.
- Características de carga y descarga
La eficiencia de conversión de energía de carga-descarga de la batería de litio es superior a 97%, y la eficiencia de conversión de energía de carga-descarga de la batería de plomo-ácido es de aproximadamente 80%. Para la misma batería de iones de litio fosfato totalmente cargada, las características de salida de descarga son muy estables a la misma temperatura con diferentes tasas de corriente de descarga.
- Seguridad y protección del medio ambiente
Batería de plomo-ácido: contiene plomo, antimonio y otros metales pesados, causando siempre una grave contaminación al medio ambiente, es fácil que se produzcan fugas en su uso y mantenimiento, desbordamiento interno de ácido sulfúrico, causando corrosión de los equipos y accidentes con lesiones del personal.
Batería de fosfato de iones de litio: LiFePO4 material no contiene metales pesados y metales raros, no tóxico, no hay contaminación en la producción y el uso, en consonancia con la normativa europea ROHS, es una batería de litio de protección del medio ambiente verde. En los experimentos de perforación, extrusión, sobrecarga y cortocircuito, no hay explosión o incendio。.
- Rendimiento
Batería de plomo:
- Tiene efecto memoria y no puede cargarse y descargarse en cualquier momento;
- Existe un grave fenómeno de autodescarga, y es fácil desechar la batería al cabo de un tiempo;
- A baja temperatura, la batería no se puede utilizar debido a la congelación del electrolito, y la batería no se puede utilizar en invierno;
- El rendimiento se reduce considerablemente;
- La velocidad de descarga es pequeña y no puede cargarse y descargarse con gran corriente durante mucho tiempo.
Batería de litio hierro fosfato:
- Sin efecto memoria, la batería puede cargarse y descargarse en cualquier momento.
- La autodescarga de la batería es baja, y la autodescarga mensual es inferior a 1%. La batería se puede almacenar durante mucho tiempo.
- Se puede utilizar normalmente a - 20 ℃ - 55 ℃. Puede descargar a más de 90% de la capacidad nominal a - 20 ℃,
- Tiene una gran potencia y puede cargar y descargar rápidamente. Puede cargar más de 80% en 20 minutos y descargar electricidad en 15 minutos.
- Rendimiento a altas temperaturas
El valor térmico máximo de la batería de iones de litio y fosfato puede alcanzar los 350 ℃ - 500 ℃, por lo que tiene un amplio rango de temperaturas de trabajo. Mientras que el de la batería de plomo-ácido es de sólo unos 200 ℃.
De la comparación anterior se desprende que la batería de litio sustituirá gradualmente a la de plomo-ácido en el futuro.
Capítulo 8: Pasos para sustituir el plomo-ácido por la batería de litio
En general, aquí hay dos pasos de la sustitución de la batería de litio con ácido de plomo.
- Acerca de los parámetros.
Para sustituir la batería de plomo-ácido por una batería de litio, lo más importante es que los parámetros de la batería de litio coincidan con los parámetros del equipo. No se trata sólo de la corriente y la tensión, sino también de la temperatura ambiente, el tiempo de funcionamiento y el modo de carga del equipo.
- Sobre el cargador.
Para sustituir una batería de plomo-ácido por una batería de litio, es necesario sustituir el cargador al mismo tiempo. Porque la curva de carga de la batería de plomo-ácido es completamente diferente a la de la batería de litio, y la batería de litio generalmente tiene un tablero de protección para asegurar que la batería de litio funcione dentro del rango normal.
Los requisitos de los parámetros del cargador son superiores a los de la batería de plomo-ácido. Si el cargador se utiliza directamente antes, puede provocar una carga insuficiente o una tensión demasiado alta, lo que puede hacer que el cuadro de protección de la batería de litio se ponga en marcha sin cargar, etc. situación.
Para resolver los dos puntos anteriores, básicamente sustituir la batería de plomo-ácido con batería de litio. Otro punto es que el volumen y el peso de las baterías de litio son aproximadamente 1/2 del de las baterías de plomo-ácido. Por lo tanto, si no está satisfecho con las especificaciones y la capacidad del equipo, puede actualizarlas al mismo tiempo. En la misma posición, las especificaciones y la capacidad de la batería de litio pueden ser aproximadamente el doble que las de la batería de plomo-ácido.
Capítulo 9: ¿Por qué elegir el recambio de batería de litio-ácido TYCORUN?
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3 thoughts on "Lithium Battery Replacement Lead Acid : The Ultimate FAQ Guide"
WOW He aprendido mucho de este post! seguir adelante!..
Parece que mi búsqueda de blogs informativos sobre este tema por fin ha llegado a su fin. Aunque reconozco que tienes una vida, pero definitivamente me gustaría ver este blog actualizado más a menudo.
Me gusta este contenido..
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