La seguridad es una característica crítica de diseño en las baterías de litio, y por una buena razón.la química y la densidad de energía que hacen que las baterías de iones de litio sean tan eficaces también las hacen inflamablesCuando estas baterías funcionan mal, pueden crear incidentes peligrosos y dramáticos.
No todos los productos químicos de litio son iguales; de hecho, la mayoría de los consumidores estadounidenses, aparte de los entusiastas de la electrónica, sólo conocen una selección limitada de soluciones de litio.Los tipos más comunes se basan en formulaciones de óxido de cobalto, óxido de manganeso y óxido de níquel.
Tomemos un momento para reflexionar sobre la evolución de las baterías de iones de litio. Esta tecnología es relativamente nueva, habiendo surgido en los últimos 25 años.Las tecnologías de litio han ganado popularidad por su eficacia en la alimentación de electrónica más pequeña como ordenadores portátiles y teléfonos celularesSin embargo, como muchas noticias han destacado, las baterías de iones de litio también han desarrollado una reputación de incendiarse.Esta preocupación fue una de las principales razones por las que el litio rara vez se usaba en los grandes bancos de baterías..
Introduzca el fosfato de hierro de litio (LiFePO4). Esta nueva solución de litio es inherentemente incombustible, aunque con una densidad de energía ligeramente menor.Las baterías LiFePO4 no solo ofrecen una mayor seguridad sino que también ofrecen varias ventajas sobre otras baterías de litio, especialmente para aplicaciones de alta potencia como las energías renovables.
Antes de explorar las características de seguridad del fosfato de hierro de litio, repasemos cómo ocurren los fallos en el funcionamiento de las baterías de litio.
Las baterías de iones de litio pueden explotar cuando su carga completa se libera instantáneamente o cuando los productos químicos líquidos se mezclan con contaminantes extranjeros y se encienden.daños físicos, sobrecarga, o rotura de electrolitos.
Por ejemplo, si el separador interno o el circuito de carga está dañado o funciona mal, las barreras de seguridad se ven comprometidas.que desencadena una reacción química explosiva que rompe la carcasa de la batería, combina el estiércol químico con oxígeno, y enciende todos los componentes.
Si bien hay otras formas en que las baterías de litio pueden explotar o incendiarse, los escenarios de fuga térmica como estos son los más comunes.Es importante tener en cuenta que tales incidentes son relativamente rarosEn el caso de las baterías de iones de litio, la mayor parte de los productos recargables del mercado se alimentan de ellas.
Aunque las baterías de fosfato de hierro de litio (LiFePO4) no son del todo nuevas, están ganando fuerza en los mercados comerciales mundiales.He aquí una breve descripción de lo que hace que las baterías LiFePO4 sean más seguras que otras soluciones de litio.
Las baterías LiFePO4 son conocidas por su sólido perfil de seguridad, atribuido a su química altamente estable.Las baterías a base de fosfato cuentan con una estructura química y mecánica superior que evita el sobrecalentamiento a niveles inseguros, mejorando la seguridad en comparación con las baterías de iones de litio con otros materiales catódicos.
Los estados cargados y sin carga de LiFePO4 son físicamente similares y robustos, lo que permite que los iones se mantengan estables durante el flujo de oxígeno asociado con ciclos de carga o posibles fallos.El enlace fosfato-óxido de hierro es más fuerte que el enlace óxido de cobaltoPor lo tanto, cuando se sobrecarga o se daña físicamente, el enlace óxido fosfato mantiene su integridad estructural, mientras que otras sustancias químicas de litio tienden a descomponerse.libera calor excesivo y potencialmente desencadena escape térmico.
Las células LiFePO4 son incombustibles, una característica esencial en caso de mal manejo durante la carga o descarga.Cuando se enfrentan a eventos peligrosos como colisiones o cortocircuitosSi usted prevé utilizar una batería de litio en entornos peligrosos o inestables, LiFePO4 es probablemente su mejor opción.
La mayoría de las baterías LiFePO4 vienen equipadas con un Sistema de Gestión de la Batería (BMS) que incluye características de seguridad adicionales como protección contra sobrecorriente, sobrevoltaje, bajovoltaje y sobre temperatura.Las celdas a menudo se encuentran en carcasas de acero inoxidable a prueba de explosiones.
Además, las baterías LiFePO4 no son tóxicas, no contaminan y están libres de metales de tierras raras, lo que las convierte en una opción respetuosa con el medio ambiente.Las baterías de litio de ácido de plomo y óxido de níquel presentan riesgos ambientales significativos, especialmente las baterías de plomo-ácido, que pueden degradarse con el tiempo y filtrar sustancias nocivas.
En comparación con las baterías de plomo-ácido y otras baterías de litio, las baterías de litio-fosfato de hierro ofrecen ventajas sustanciales, como una mejora de la eficiencia de carga y descarga, una mayor vida útil,y la capacidad de ciclo profundo manteniendo el rendimientoAunque las baterías LiFePO4 pueden venir con un precio inicial más alto, sus costes de vida útil más bajos, mantenimiento mínimo,y los reemplazos infrecuentes hacen que sean una inversión valiosa y una solución más segura a largo plazo.
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