Comparación completa de celdas prismáticas y de bolsa.

Hoy en día, el uso de baterías recargables es cada vez más común en nuestra vida diaria gracias a los avances tecnológicos. Entre los distintos tipos de baterías recargables, las prismáticas y las de bolsa son especialmente populares.

En este artículo, ofrecemos una comparación completa entre las células prismáticas y las células en bolsa para ayudarle a comprender sus propiedades.

Parte 1. ¿Qué son las baterías prismáticas de LiFePO4?

Las celdas prismáticas son un tipo de batería de iones de litio que se caracteriza por su forma rectangular o cuadrada. Suelen estar encapsuladas en metal y se utilizan comúnmente en ordenadores portátiles, tabletas y baterías externas. Estas baterías utilizan una aleación de aluminio o acero inoxidable para su carcasa rígida. La estructura interna de la batería puede ser enrollada o laminada, lo que ofrece una mejor protección a la celda en comparación con el encapsulado flexible de las celdas tipo bolsa.

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Características de las células prismáticas

Las células prismáticas se caracterizan por varias características distintivas:

• Forma y tamaño:

  Las células prismáticas tienen una forma rectangular rígida, parecida a un ladrillo o a una caja plana. Están disponibles en varios tamaños y dimensiones, desde pequeñas hasta grandes.

• Densidad energética:

  Las celdas prismáticas ofrecen una mayor densidad energética en comparación con otros tipos de baterías de iones de litio. Esto significa que pueden almacenar más energía en el mismo espacio, lo que las hace adecuadas para aplicaciones de alta energía.

• Alto voltaje:

  Las células prismáticas suelen tener una tensión de salida más alta, lo que puede resultar ventajoso en ciertas aplicaciones. Esto puede traducirse en un mejor rendimiento y una mayor eficiencia en dispositivos que requieren niveles de tensión más elevados.

• Durabilidad y seguridad:

  Las celdas prismáticas suelen suministrarse con una carcasa metálica, que ofrece mayor protección contra tensiones externas y daños. Esto puede aumentar la seguridad y la durabilidad, especialmente en aplicaciones donde la batería puede estar expuesta a condiciones adversas.

• Gestión térmica:

  Gracias a su carcasa metálica, las celdas prismáticas ofrecen una mejor gestión térmica. La carcasa permite una disipación del calor más eficaz, reduciendo así el riesgo de sobrecalentamiento y posibles daños en la batería.

Parte 2. ¿Qué son las células de la bolsa?

Las baterías LiFePO4 (fosfato de hierro y litio) tipo pouch son un tipo de batería de iones de litio que utiliza LiFePO4 como material catódico. Su recubrimiento de aluminio flexible las hace más ligeras y permite adaptarlas a diferentes tamaños y al espacio disponible según la aplicación. Esto facilita la adaptación de unidades flexibles al espacio disponible de un producto específico. En términos de optimización del espacio, esto se traduce en una eficiencia de empaquetado del 90-95 % y una mayor densidad energética.

Al introducir un diseño más práctico, las baterías de tipo softpack tienen el potencial de competir con las baterías de alto rendimiento de próxima generación, acelerando así las necesidades de electrificación de los vehículos eléctricos y los productos electrónicos de consumo.

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Ventajas de las células de bolsa

• Seguridad:La química del LiFePO4 es intrínsecamente más segura que otras químicas de iones de litio, como el óxido de cobalto de litio (LiCoO2). Posee mayor estabilidad térmica y es menos propensa a la fuga térmica, lo que reduce la probabilidad de incendio o explosión.
• Larga vida útil:Las celdas de litio-fosfato de litio (LiFePO4) tipo bolsa suelen tener una vida útil más larga que otras baterías de iones de litio. Pueden soportar cientos o incluso miles de ciclos de carga y descarga sin una pérdida de capacidad significativa y, por lo tanto, son adecuadas para aplicaciones que requieren fiabilidad a largo plazo.
• Alta densidad de potencia:Las celdas de polímero de litio-fosfato (LiFePO4) tipo bolsa tienen una alta densidad de potencia, lo que les permite suministrar altas corrientes cuando es necesario. Esto las hace idóneas para aplicaciones que requieren una alta potencia de salida, como vehículos eléctricos o herramientas eléctricas.
• Amplio rango de temperatura:Las celdas de polímero de litio-fosfato (LiFePO4) tipo bolsa pueden funcionar en un amplio rango de temperaturas, desde -20 °C hasta 60 °C (de -4 °F a 140 °F), sin pérdida de rendimiento. Esto las hace idóneas para su uso en temperaturas extremas y entornos adversos.
• Respeto al medio ambiente:La química del LiFePO4 no contiene metales pesados ​​dañinos como el cadmio o el plomo, lo que la hace más respetuosa con el medio ambiente y más fácil de reciclar.
• Ligero y compacto: El diseño de celda tipo bolsa permite un formato flexible y ligero, lo que lo hace ideal para aplicaciones con espacio limitado donde el tamaño y el peso son factores críticos.

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Preocupaciones de seguridad relacionadas con las celdas de bolsa LiFePO4

Un problema común en las baterías tipo bolsa, incluidas las de LiFePO4, es su potencial de hinchamiento. El hinchamiento puede deberse a diversos factores, como una carga o descarga incorrecta, una sobrecarga o la exposición a temperaturas extremas.

Sin embargo, es importante destacar que las celdas de LiFePO4 tipo bolsa se consideran generalmente más seguras que otras químicas de iones de litio, como el óxido de cobalto de litio (LiCoO2) o el óxido de níquel, manganeso y cobalto de litio (NMC). Esto se debe principalmente a la estabilidad inherente de la química del LiFePO4, que es menos susceptible al sobrecalentamiento.

LiFePO4 Las celdas tipo bolsa presentan mayor estabilidad térmica y menor densidad energética en comparación con otras tecnologías de iones de litio. Esto implica un menor riesgo de sobrecalentamiento y fuga térmica, lo que las convierte en una opción más segura para ciertas aplicaciones.

Además, las celdas de bolsa LiFePO4 suelen incorporar diversas características de seguridad, como una válvula de alivio de presión y medidas de protección térmica. Estos mecanismos de seguridad ayudan a reducir el riesgo de hinchazón, sobrecarga o fuga térmica.

Además, el diseño flexible de las celdas de la bolsa permite una disipación del calor más eficaz, evitando la acumulación excesiva de temperatura y reduciendo el riesgo de hinchazón.Las celdas tipo bolsa también tienen una resistencia interna menor en comparación con las celdas prismáticas, lo que ayuda a minimizar la generación de calor durante la carga y descarga.

Cabe destacar que garantizar prácticas adecuadas de carga y descarga, así como el cumplimiento del rango de temperatura recomendado, es crucial para mantener la seguridad y la longevidad de cualquier batería de iones de litio, incluidas las celdas tipo bolsa LiFePO4.

En resumen, si bien la hinchazón puede ser un problema potencial para las celdas tipo bolsa, las celdas tipo bolsa de LiFePO4 generalmente se consideran más seguras que otras baterías de iones de litio debido a su estabilidad inherente y sus características de seguridad integradas. Seguir las pautas de cuidado y mantenimiento adecuadas puede minimizar el riesgo de hinchazón y otros problemas de seguridad, lo que convierte a las celdas tipo bolsa de LiFePO4 en una opción confiable y segura para diversas aplicaciones.

Para garantizar el cumplimiento de normativas legales como UL, CE y RoHS, es importante verificar que las celdas de polímero de litio-fosfato (LiFePO4) cuenten con las certificaciones de seguridad necesarias. Estas certificaciones demuestran que las baterías cumplen con estrictos requisitos de seguridad y medioambientales, y que han sido sometidas a rigurosas pruebas y procedimientos de control de calidad.

Las baterías de Reina del Poder Ofrecen el máximo nivel de seguridad, tal como lo confirman los informes de pruebas de UL.

Diferencia entre células prismáticas y células en bolsa

forma

Las células prismáticas tienen una forma rectangular rígida, mientras que las células tipo bolsa tienen un diseño plano y flexible. Las células prismáticas suelen ser más grandes y voluminosas, mientras que las células tipo bolsa ofrecen mayor flexibilidad de diseño y pueden fabricarse en diversas formas y tamaños.

Materiales de embalaje

Las celdas prismáticas suelen tener una carcasa metálica, lo que les proporciona mayor durabilidad y mejor gestión térmica. Las celdas tipo bolsa, en cambio, utilizan una bolsa flexible fabricada con materiales laminados como aluminio y polímero, lo que las hace ligeras y permite un uso más eficiente del espacio.

Tamaño

Las celdas prismáticas tienden a ser más grandes y gruesas debido a su forma rectangular rígida. Las celdas tipo bolsa son generalmente más delgadas y compactas, lo que las hace adecuadas para dispositivos con espacio limitado.

Peso

Las celdas prismáticas suelen ser más pesadas debido a su carcasa metálica rígida. Las celdas tipo bolsa, en cambio, son más ligeras porque son ligeras y utilizan un embalaje flexible.

Voltaje de la celda &eraje

Las pilas prismáticas y las de tipo bolsa pueden tener diferentes voltajes y capacidades según su composición química y diseño específicos. Generalmente ofrecen rangos de voltaje similares, pero la capacidad puede variar según el diseño y el tamaño.

durabilidad

Las celdas prismáticas, con su carcasa metálica, ofrecen mayor durabilidad y resistencia a las tensiones externas en comparación con las celdas tipo bolsa. Estas últimas, debido a su flexibilidad, son más susceptibles a sufrir daños y pueden requerir medidas de seguridad adicionales.

Costo

Las celdas prismáticas suelen ser más caras de fabricar debido al diseño especial de su carcasa metálica. Las celdas tipo bolsa, en cambio, suelen ser menos costosas de fabricar debido a su construcción más sencilla y a su embalaje flexible.

Actuación

Las celdas prismáticas tienen una mayor densidad energética y son idóneas para aplicaciones de alta energía donde la durabilidad y la gestión térmica son cruciales, como los vehículos eléctricos. Las celdas tipo bolsa, gracias a su diseño ligero y flexible, ofrecen una mayor densidad de potencia y, por lo tanto, son adecuadas para dispositivos que requieren picos de potencia rápidos, como teléfonos inteligentes y tabletas.

Aplicación de células prismáticas frente a células de bolsa

Las baterías de iones de litio han revolucionado la forma en que alimentamos nuestros dispositivos electrónicos, desde teléfonos inteligentes hasta vehículos eléctricos. Entre los diversos tipos de baterías de iones de litio disponibles, las celdas prismáticas y las de tipo bolsa se utilizan con frecuencia debido a sus propiedades únicas.

Células prismáticas: Centrales energéticas para aplicaciones robustas

Las células prismáticas, con su forma rectangular o cuadrada, son conocidas por su durabilidad y robustez. Se utilizan con frecuencia en aplicaciones que requieren alto rendimiento y estabilidad estructural. Algunas aplicaciones destacadas incluyen:

• Vehículos eléctricos (VE): Las celdas prismáticas constituyen la base de las baterías de los vehículos eléctricos debido a su capacidad para soportar altas corrientes y proporcionar una densidad energética suficiente. Su carcasa metálica rígida ofrece una excelente protección contra daños físicos, lo que garantiza la seguridad y la fiabilidad a largo plazo.
• Herramientas eléctricas: Las herramientas de alto consumo energético, como los taladros y sierras inalámbricos, requieren baterías de alto rendimiento. Las celdas prismáticas destacan en estos casos, proporcionando la potencia y la autonomía necesarias para un funcionamiento prolongado.
• Sistemas de almacenamiento de energía (SAE): Las celdas prismáticas se utilizan en grandes proyectos de almacenamiento de energía donde la fiabilidad y la durabilidad son cruciales. Su diseño robusto, combinado con su alta capacidad, las hace idóneas para aplicaciones a nivel de red y contribuyen a la estabilización de las fuentes de energía renovables.

Celdas tipo bolsa: Ligeras y versátiles

Por otro lado, las celdas tipo bolsa ofrecen un diseño más ligero y flexible, lo que las hace ideales para dispositivos electrónicos portátiles y aplicaciones con limitaciones de espacio. Analicemos algunas áreas destacadas donde las celdas tipo bolsa sobresalen:

• Electrónica de consumo: Los smartphones, las tabletas y los dispositivos portátiles se benefician enormemente del formato delgado y compacto de las baterías tipo bolsa. Estas baterías se pueden adaptar individualmente a las dimensiones específicas de los dispositivos electrónicos, maximizando así el aprovechamiento del espacio y proporcionando suficiente capacidad de energía.
• Dispositivos médicos: Las células de tipo pouch se utilizan en diversos dispositivos médicos, como marcapasos y bombas de insulina. Gracias a su pequeño tamaño y ligereza, resultan idóneas para tecnologías médicas implantables y portátiles.
• Aeroespacial y drones: La industria aeroespacial depende de componentes ligeros para optimizar la eficiencia del combustible. Gracias a su bajo peso y su diseño adaptable, las baterías tipo bolsa se utilizan cada vez más en aeronaves y drones para alimentar los sistemas de a bordo y garantizar tiempos de vuelo más prolongados.

Ventajas de las células prismáticas y de bolsa

Si bien cada tipo de célula tiene sus aplicaciones específicas, tanto las células prismáticas como las de tipo bolsa ofrecen ciertas ventajas:

• Las células prismáticas ofrecen mayor durabilidad y mejor protección gracias a su carcasa metálica rígida.
• Las celdas tipo bolsa son más ligeras y flexibles, lo que permite una mayor libertad de diseño y una mayor densidad de energía en un espacio compacto.
• Ambos tipos de celdas ofrecen un rendimiento fiable con una tensión y capacidad similares.
• Las células prismáticas destacan en aplicaciones de alto rendimiento, mientras que las células de bolsa brillan en dispositivos portátiles y con limitaciones de espacio.

A a células prismáticas frente a células en bolsa

1. ¿Por qué comprimir las celdas LiFePO4?

La compresión de las celdas LiFePO4 mejora el contacto entre los componentes, aumenta la densidad energética, incrementa la seguridad y prolonga su vida útil, convirtiéndolas en soluciones de almacenamiento de energía más eficientes y fiables. Ofrece ventajas como un mejor rendimiento, mayor compacidad y la reducción de riesgos como cortocircuitos internos y fugas de gas.

2. ¿Cómo se cargan las baterías LiFePO4 de prisma o de bolsa?

Puedes cargar las baterías LiFePO4 usando generadores, paneles solares y cargadores de baterías LiFePO4. Sigue leyendo. Cómo cargar baterías LiFePO4Para obtener más información.

Conclusión

En resumen, tanto las pilas prismáticas como las de bolsa son seguras y cada tipo tiene sus propias ventajas. Elegir marcas confiables como Power Queen, que cuentan con certificaciones de seguridad como las pruebas UL, es fundamental al momento de seleccionar las pilas.