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Können Lithium-Batterien einfreiren? Wie soll man Lithium-Batterie im Winter verwenden?

¿Se pueden congelar las baterías de litio? ¿Cómo utilizar la batería de litio en invierno?

, por Sally Zhuang, 12 Tiempo mínimo de lectura

Independientemente de lo que elija: explorar el aire libre con su vehículo recreativo o disfrutar de una pesca tranquila, convertir su banco de baterías a litio ofrece numerosos beneficios. Pero la naturaleza no siempre va según nuestros planes y las temperaturas bajo cero inesperadas pueden generar nuestras preocupaciones sobre el rendimiento de la batería. En este artículo abordamos la pregunta: “¿Se pueden congelar las baterías de litio?”

¿Se pueden congelar las baterías de litio?

A diferencia del agua u otros líquidos, las baterías de litio no se congelan hasta alcanzar un estado sólido. Aunque las temperaturas bajo cero pueden afectar su rendimiento, las baterías de litio no se solidifican ni dejan de funcionar cuando se exponen a temperaturas bajo cero. Sin embargo, el frío extremo puede afectar su eficiencia y rendimiento general. Es importante comprender los efectos de las temperaturas bajo cero en las baterías de litio y tomar las precauciones adecuadas para garantizar su rendimiento óptimo en climas fríos.

¿Son buenas las baterías de litio en climas fríos?

Cuando se trata de condiciones climáticas frías, las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) son una excelente opción. A diferencia de las baterías de plomo-ácido tradicionales, que pueden verse afectadas por las bajas temperaturas, las baterías LFP brindan un rendimiento confiable y durabilidad incluso en condiciones de frío extremo.

Las baterías LFP están diseñadas para funcionar eficazmente en un amplio rango de temperaturas, lo que las hace muy prácticas para diversas aplicaciones, como por ejemplo: b para sistemas solares fuera de la red, vehículos recreativos y caravanas donde las temperaturas bajo cero son comunes. Estas baterías pueden funcionar de forma segura en temperaturas que oscilan entre -20 grados Fahrenheit (-4 grados Celsius) y 60 grados Fahrenheit (140 grados Celsius).

Por el contrario, el rendimiento de las baterías de plomo-ácido se reduce significativamente en temperaturas más frías. La capacidad de las baterías de plomo-ácido disminuye y cuanto más energía se les extrae, más débiles se vuelven. Sin embargo, las baterías LFP son excelentes para condiciones de clima frío. Cuando se utilizan baterías LFP, se calientan naturalmente debido a la menor resistencia interna, lo que genera un voltaje más alto y un mejor rendimiento.

Si elige baterías de litio, especialmente LFP, para satisfacer sus necesidades de energía en climas fríos, puede superar las limitaciones de las baterías de plomo-ácido tradicionales. Con su rendimiento superior, confiabilidad y resistencia a la temperatura, las baterías de litio, especialmente las LFP, son las claras ganadoras para alimentar sus dispositivos en climas fríos.

Ya sea que esté actualizando un sistema de baterías existente o buscando una solución confiable para los desafíos del clima frío, las baterías de litio son una opción óptima. Experimente los beneficios de un rendimiento mejorado y una mayor usabilidad al adoptar baterías LFP para sus necesidades de energía en climas fríos.

¿El clima frío afecta la vida útil de las baterías de litio?

Las temperaturas frías afectan el rendimiento y la longevidad de las baterías de litio. Aunque las baterías de litio son generalmente más resistentes al frío que las baterías de plomo-ácido, las temperaturas extremadamente bajas aún pueden afectar su eficiencia y capacidad.

Las baterías de plomo-ácido pierden significativamente eficiencia y capacidad utilizable cuando se exponen a temperaturas bajo cero (32 grados Fahrenheit o 0 grados Celsius). Normalmente, en tales condiciones, sólo entregan alrededor del 70-80% de su capacidad nominal. Por el contrario, las baterías de litio tienen una pérdida de capacidad mínima y pueden entregar entre el 95 y el 98 % de su capacidad a la misma temperatura.

Durante la carga, los iones de litio normalmente son absorbidos por el grafito, que actúa como ánodo de la batería y tiene una estructura similar a una esponja. Sin embargo, cuando la temperatura cae por debajo del punto de congelación, la absorción eficiente de iones de litio por parte del ánodo se vuelve difícil. En cambio, muchos iones de litio recubren la superficie del ánodo, lo que da como resultado un fenómeno llamado revestimiento de litio. Esto reduce la cantidad de litio disponible para la línea eléctrica, lo que resulta en una menor capacidad de la batería.

Cargar baterías de litio a temperaturas bajo cero, especialmente a altas velocidades de carga, puede comprometer la estabilidad mecánica de la batería y hacerla más susceptible a fallas repentinas. Las condiciones de carga por congelación provocan la pérdida de iones de litio en el ánodo de grafito, lo que provoca un revestimiento y reduce aún más la capacidad de la batería al tiempo que aumenta la resistencia. Si se produce un enchapado excesivo, el separador puede perforarse y puede producirse un cortocircuito peligroso en la celda de la batería.

Para resolver estos problemas, es importante evitar cargar baterías de litio a temperaturas bajo cero, especialmente a altas velocidades de carga. Las medidas de protección adecuadas para la carga a baja temperatura pueden ayudar a preservar el rendimiento de la batería y evitar posibles daños por un revestimiento excesivo.

Aunque las baterías de litio ofrecen un mejor rendimiento en climas fríos en comparación con las baterías de plomo-ácido, sigue siendo importante considerar los efectos de las temperaturas frías en su capacidad y tomar las precauciones necesarias para garantizar un rendimiento y una seguridad óptimos.

¿Se puede cargar una batería congelada?

Es importante evitar cargar las baterías a temperaturas bajo cero, ya que esto puede causar daños importantes e irreversibles. Asegúrese siempre de que la batería haya alcanzado una temperatura segura antes de iniciar la carga. Para evitar que el clima frío afecte negativamente a sus baterías, considere usar almohadillas térmicas externas y almacenar su banco de baterías en una cámara calentada. Estas precauciones pueden proteger sus baterías y mantener su rendimiento óptimo.

Lectura adicional: Carga de baterías de litio LiFePO4

La protección contra bajas temperaturas de Power Queen y las baterías de litio LiFePO4 autocalentables le ayudan a pasar el invierno

Power Queen ha actualizado la serie Winter integrando características de última generación como baterías LiFePO4 de 12 V y 100 Ah con protección integrada contra bajas temperaturas. También hay una notable serie de autocalentamiento que ofrece opciones como 12V 100Ah autocalentamiento. Estos avances tienen como objetivo mejorar el rendimiento y la confiabilidad en condiciones de clima frío.

Estas 2 baterías se presentan en detalle a continuación.

Baterías Power Queen con protección contra baja temperatura

Reina del poder, 12.Batería LiFePO4 de baja temperatura de 8 V 100 Ah , tiene protección de carga. a bajas temperaturas

En condiciones de clima frío, es importante contar con protección de carga a baja temperatura para proteger las baterías de efectos adversos de la carga. Cargar baterías a bajas temperaturas puede provocar una reducción de la eficiencia, una reducción de la capacidad y posibles daños a las celdas de la batería. Para mitigar estos riesgos y garantizar un rendimiento óptimo, es esencial implementar protecciones de carga a baja temperatura.

Estos mecanismos de protección funcionan diligentemente monitoreando continuamente la temperatura durante la carga.

Si la temperatura de carga cae por debajo de un cierto umbral, que normalmente se sitúa alrededor del punto de congelación (32 °F o 0 °C), la carga se detendrá o pausará automáticamente. Esta medida preventiva es importante para evitar problemas provocados por las bajas temperaturas, como el revestimiento de litio o la inestabilidad mecánica, que de otro modo podrían afectar el rendimiento y la durabilidad de la batería. Una vez que la temperatura aumenta a un nivel aceptable, la carga puede continuar de forma segura manteniendo la integridad de la batería.

Baterías de litio LiFePO4 autocalentables Power Queen

La batería de litio LiFePO4 autocalentable Power Queen de 12 V y 100 Ah utiliza tecnología avanzada de litio LiFePO4. La característica destacada de esta batería son las almohadillas térmicas incorporadas que brindan capacidades de calentamiento excepcionales y una protección integral para su batería.

La función de autocalentamiento está perfectamente integrada en estas baterías y se activa mediante el sistema de gestión de baterías (BMS) cuando la batería se conecta a un cargador en temperaturas que oscilan entre -20 ℃ y 5 ℃ (-4 ℉ a 4 ℉ ). Este rango de temperatura cubre eficazmente las condiciones frías que pueden afectar el rendimiento de la batería. El proceso de autocalentamiento se mantiene hasta que la temperatura de la batería alcanza los 10 ℃ (50 ℉). Por lo general, la temperatura de la batería tarda unos 90 minutos en aumentar de -10 ℃ a 10 ℃ (14 ℉ a 50 ℉), y unos 150 minutos en pasar de -20 ℃ a 10 ℃ (-4 ℉ a 50 ℉).

Con la función de autocalentamiento automático incorporada, estas baterías garantizan un rendimiento y una confiabilidad óptimos y constantes, incluso en temperaturas extremadamente frías. El proceso de autocalentamiento previene eficazmente posibles problemas relacionados con las bajas temperaturas, lo que permite que las baterías funcionen de manera eficiente y sirvan como una fuente de energía confiable para sus diversas aplicaciones.

A continuación puede ver cómo funciona la almohadilla térmica.

Conclusión

Estas dos series de baterías están diseñadas específicamente para abordar los desafíos de cargar baterías de litio LiFePO4 en climas fríos. La principal diferencia entre la serie de Baja Temperatura y la serie de Autocalentamiento es el tipo de gestión de la temperatura.

En la serie Autocalentamiento, la propia batería contiene un módulo de calentamiento automático que está integrado en el sistema de gestión de la batería (BMS). Este módulo garantiza que la batería se caliente de forma independiente durante el proceso de carga, lo que permite un funcionamiento fiable incluso a bajas temperaturas. La serie de protección contra bajas temperaturas, por otro lado, requiere cierta intervención del usuario, p. b colocar la batería en una habitación cálida para aumentar su temperatura y restaurar la función de carga adecuada.

Si planea utilizar baterías de litio en temperaturas bajo cero para actividades como pesca en hielo, esquí u otras actividades invernales, optar por una batería de litio calentada de una de estas series sería una buena elección para garantizar un rendimiento óptimo y evitar posibles problemas. .

¿Puedo conectar la serie de baja temperatura con la serie de autocalentamiento en paralelo o en serie?

No, no es aconsejable conectar juntas baterías en serie de baja temperatura y baterías en serie autocalentables, ni en paralelo ni en serie. Estas series tienen diferentes sistemas de gestión de batería (BMS) que pueden no ser compatibles entre sí. Mezclar baterías de diferentes series puede tener consecuencias negativas y posiblemente dañar las baterías. Para garantizar un rendimiento y seguridad óptimos, se recomienda utilizar baterías que tengan el mismo BMS y capacidad.

Consejos para mantener calientes las baterías de litio en climas fríos (5 métodos eficaces)

Utilice una funda para batería

Las cubiertas de las baterías son cubiertas aisladas diseñadas para mantener las baterías calientes en climas fríos. Se ajustan perfectamente a la batería, aislándola y evitando que quede expuesta a bajas temperaturas. Las cubiertas de la batería retienen el calor generado por la batería, reduciendo la exposición al frío y protegiéndola de los elementos.

Almacene las baterías en unidades aisladas o cajas de baterías

Las unidades de almacenamiento aisladas y las cajas de baterías son contenedores compactos y reutilizables hechos de diversos materiales. Limitan el contacto entre la batería y el aire frío y ayudan a mantener calientes las baterías de litio. El aislamiento de estas unidades también retiene el calor generado por la batería y proporciona calidez adicional.

Precarga de las baterías mediante células solares

El clima frío acelera la descarga de las baterías de litio. Antes de salir al frío, conviene cargar las baterías con células solares. Los paneles solares proporcionan un flujo constante de energía, lo que garantiza que las baterías estén cargadas y a una temperatura óptima incluso en los días más fríos.

Guarde las baterías en un ambiente calentado

Almacenar las baterías en una habitación con calefacción, p. b en un garaje, puede ayudar significativamente a mantener su funcionalidad y calidez en climas fríos. Al reducir los efectos de las bajas temperaturas, puede minimizar los posibles daños a la batería relacionados con el frío.

Considere usar un calentador de batería

Los calentadores de batería son una excelente opción para aislar baterías de litio y mantenerlas calientes, incluso en condiciones de frío extremo. Diseñados específicamente para baterías de litio, estos calentadores ofrecen temperaturas y configuraciones ajustables para garantizar la longevidad y el rendimiento óptimo de sus baterías en climas fríos.

Conclusión

Aunque las baterías de litio no se congelan de la misma manera que el agua, las temperaturas bajo cero aún pueden afectar su rendimiento y eficiencia. Es importante ser consciente de estos impactos y tomar las medidas adecuadas para garantizar un uso seguro y eficiente.

Al precalentar las baterías, optimizar los procesos de carga, controlar las tasas de descarga y protegerlas contra el frío extremo, puede superar los desafíos de las temperaturas bajo cero y desbloquear todo el potencial de su banco de baterías de litio. ¡Aproveche el poder del litio y disfrute de un rendimiento confiable, incluso en las condiciones invernales más duras!

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