Nosotros, como grupo, hemos estado tratando de escribir un ensayo académico sobre las ventajas de las baterías de litio. Hemos realizado algunas investigaciones sobre las baterías de litio y descubrimos que las baterías de litio tienen un ciclo de vida alto. Esta parte me la dieron. Según tengo entendido, el ciclo de vida es un ciclo completo de carga y descarga. Pero no pude encontrar por qué el ciclo de vida es una ventaja de las baterías de litio. ¿Me diría las ventajas exactas en lugar de comparar con otro tipo de baterías? Si hay una fuente académica gratuita, sería maravilloso.
Gracias.
El ciclo de vida no significa un ciclo completo de carga/descarga. Es la cantidad real de energía que "pasa a través" de la batería durante su vida útil. Las baterías de litio tienen la ventaja de que también puedes aprovechar ese alto ciclo de vida.
Por ejemplo: digamos que tenemos una batería que descargas y cargas diariamente y así dura 1 año. (1 C /día => 1 año) Si no descargara completamente esta batería, sino que la descargara hasta que esté medio llena y luego la cargara por completo, ¡duraría 2 años! (0,5 C /día => 2 años) Asimismo, con 1/5 de descarga por día, duraría 5 años.
Observe cómo la cantidad de energía desplazada permanece igual: 1 carga por día durante 1 año es la misma cantidad de energía que 1/2 carga por día durante 2 años.
Esta es una de las propiedades únicas de las pilas recargables basadas en litio.
Las celdas de litio no tienen efecto memoria, las antiguas celdas de níquel-cadmio (NiCd) tienen efecto memoria, si solo usas la mitad de su capacidad cada día, "pierden" la parte no utilizada de la capacidad y recuerdan (la memoria) que solo los descargaste 1/2 veces y ahora asumen que eso es todo lo que necesitas.
Las celdas de hidruro metálico de níquel (NiMh) solían tener una alta autodescarga, se descargan incluso cuando no las está usando. Actualmente disponemos de células NiMh de baja autodescarga (Sanyo Eneloop, GP ReCyKo) que han solucionado este problema.
Las baterías de plomo-ácido (que se utilizan principalmente en los automóviles) son más baratas que las de iones de litio, pero pueden almacenar menos energía por volumen.
Las pilas de litio tienen la ventaja de que pueden almacenar una gran cantidad de energía en un espacio reducido y no son muy pesadas.
Sin embargo, las celdas de litio deben fabricarse correctamente y también deben cargarse correctamente, ¡el maltrato de las mismas puede provocar humo, incendios e incluso explosiones!
Las baterías de litio básicamente tienen una mayor densidad de energía en comparación con cualquier otro tipo de baterías. La densidad de energía no es más que la cantidad de energía almacenada en una parte determinada del espacio/masa. Sin embargo, también hay otras baterías que brindan una mayor densidad de energía y también tendrán un ciclo de vida más alto. Los fabricantes de baterías VRLA avanzadas reclaman una mayor vida útil.
Sin embargo, la vida útil del ciclo también depende de la temperatura y la profundidad de descarga. Las baterías de fosfato de hierro y litio se consideran las más seguras de la familia de litio y reclaman una vida útil de 25 grados de 2200 ciclos al 100 % DOD 3600 ciclos al 80 % DOD 4400 ciclos a 50 % DOD.
El ciclo de vida también disminuye con el aumento de la temperatura y el % de DOD.
"Ciclo de vida" es realmente un nombre inapropiado. Pocas personas están de acuerdo con lo que realmente significa. Por ejemplo, ¿es el número de ciclos de carga y descarga durante la vida útil de una celda? ¿Qué sucede cuando la profundidad de descarga afecta la vida útil? ¿Cómo se tiene en cuenta cuando se cita el 'ciclo de vida' como una especificación? ¿O es el ciclo de vida toda la vida útil de la célula, independientemente de cuánto o poco se haya utilizado?
La mejor manera de considerar los dispositivos de almacenamiento de energía de litio es compararlos con otras celdas en propiedades y características mecánicas, eléctricas, físicas, etc. específicas y luego comparar esas cosas con otros dispositivos de almacenamiento de energía. Lo que generalmente encontrará es: los dispositivos de química de litio tienen mayor energía específica, densidad de energía, potencia específica, voltaje de celda y eficiencia energética que otros dispositivos comunes de almacenamiento de energía. También tienen menor autodescarga.
El número de ciclos de carga y descarga que se pueden obtener de una celda depende de muchos factores: índices de carga y descarga, profundidad de descarga, edad, frecuencia de recarga, configuración de la batería (serie, paralelo o serie+paralelo), si las celdas son equilibrado al cargar y descargar, cuánto abuso de carga y descarga experimenta una celda, etc.
La vida máxima en años que puede durar una celda de litio varía según la composición química; sin embargo, algunas celdas de litio duran más de 10 años (sin embargo, la capacidad de energía disponible después de más de 10 años podría no ser útil para algunas aplicaciones.
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Vitiello
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