¿Te gustaría saber cómo Afecta la Temperatura al Desempeño y Vida Útil de tu Batería LiFePO4?

¿Te gustaría saber cómo Afecta la Temperatura al Desempeño y Vida Útil de tu Batería LiFePO4?


Sin duda el equipo que más ha dado de que hablar en el último tiempo son las Baterías LiFePO4. Entendemos que habiendo leído nuestros anteriores artículos referidos a baterías estarás al tanto de las múltiples ventajas y desventajas que ofrecen este tipo de Baterías. Algo que debemos comentarte y que quizás te sorprenda es que existe un factor al que no se le suele dar tanta importancia, que puede ser responsable de los siguientes problemas en tu Batería:

  • Perdida de vida útil.
  • Perdida de rendimiento.
  • Posibles daños a su estructura.


¿Sabes de qué termino estamos hablando?

Pues hablamos de la TEMPERATURA 🌡️


En este artículo te revelamos el efecto real de la Temperatura en las Baterías LiFePO4 y cómo puedes prevenir cualquier daño en las mismas a partir de este factor. Te damos también las principales pautas para asegurar un óptimo funcionamiento que te asegure un excelente rendimiento por parte de tus Baterías.

En STEHEN estamos encantados de poder darte un contenido de valor invaluable e informativo 
¿Estas listo? Entonces comencemos 👍🏻

PARTE I: 

INFLUENCIA DE BAJAS TEMPERATURAS



¿Está haciendo un poco de frío? No te preocupes, es importante comentarte que las Baterías LiFePO4 están diseñadas para poder ser almacenadas en un rango de temperatura de -20 °C a 60 °C (Dependiendo del fabricante)


Para un tiempo de almacenamiento de 3 meses se sugiere que las Baterías LiFePO4 puedan estar a una temperatura entre -20°C a 45°C. De esta manera se evitan posibles daños en la batería. Por encima de los 3 meses de almacenamiento se sugiere que la temperatura de almacenamiento se encuentre en el rango de 5°C a 25°C, considerándose el valor de 15 °C como el ideal.



Ahora, si hablamos de no solo el almacenamiento sino del funcionamiento de las Baterías (con la correspondiente carga y descarga), el rango de funcionamiento recomendado es de 0 °C a 45 °C. Es decir que las Baterías LiFePO4 no deberían de funcionar en climas fríos a temperaturas por debajo de 0°C.

Debajo de los 0°C pueden presentarse cambios que afecten el funcionamiento de las Baterías LiFePO4. Para mostrarte esto te presentamos la siguiente gráfica la cual muestra una clara reducción en la tensión de las Baterías a partir de una disminución de la temperatura.


En ese sentido queremos comentarte algunos problemas comunes por el funcionamiento de una batería a temperaturas por debajo de los 0°C.

MAYOR RESISTENCIA INTERNA

Definimos la resistencia interna como el parámetro que indica la capacidad de una batería para transportar corriente. En ese sentido las bajas temperaturas producen un aumento de la resistencia interna, lo que provoca una resistencia al flujo de electrones reduciendo la eficiencia y el rendimiento.

CAPACIDAD REDUCIDA

La caída de voltaje que comentamos anteriormente produce que las Baterías LiFePO4 cuenten con una Energía menor almacenada y también un tiempo de funcionamiento menor.

PELIGRO CON EL REVESTIMIENTO DE LITIO

Las bajas temperaturas desde el punto que te comentábamos pueden aumentar la posibilidad de formación de una capa en el interior de las Baterías LiFePO4 conocida como revestimiento de litio, originada por la reducida movilidad de los iones de litio, lo cual se traduce en una acumulación de los mismos en la superficie del ánodo.
El revestimiento de litio puede originar la presencia de dendritas, las cuales podrían llegar a perforar el separador ubicado en el interior de las Baterías LiFePO4 produciendo un cortocircuito en su interior.

CAPACIDAD DE CARGA Y DESCARGA COMPROMETIDA

Al cargar Baterías LiFePO4 en ambientes fríos una parte de la energía se disipa en forma de calor por la alta resistencia interna. Esto asimismo evita que las Baterías LiFePO4 cuenten con una alta tasa de descarga. Entonces por ejemplo, una Batería que a temperatura ambiente puede proporcionar una corriente de 1 A por 1 Hora, solo podrá entregar 500 mA por 2 Horas a temperaturas menores a 0°C.

PARTE II: 
INFLUENCIA DE LAS ALTAS TEMPERATURAS


Ahora nos toca hablar del efecto de las altas temperaturas en las Baterías LiFePO4, consideramos que los efectos dañinos para una Batería LiFePO4 comienzan a partir de los 45 °C.


Y al igual que comentamos en la sección pasada, te presentamos los principales efectos que pueden afectar la integridad y el buen funcionamiento de una Batería LiFePO4 por altas temperaturas.

VIDA ÚTIL REDUCIDA

Elevadas temperaturas en la Baterías LiFePO4 conllevan a la activación de reacciones de degradación en su interior, reduciendo de esta manera tanto la vida útil como su capacidad. 

AUTODESCARGA ELEVADA

La autodescarga se define como la perdida de carga generada en las Baterías aun cuando las mismas no se están usando. Contar con altas temperaturas puede derivar en un aumento de la tasa de autodescarga.

RIESGO DE FUGA TERMICA

Quizás uno de los puntos más temidos en el mundo de las Baterías LiFePO4, la posibilidad de que por elevadas temperaturas se produzca una reacción exotérmica en el interior de las celdas produciéndose fuego y pudiendo derivar en un incendio.

¿BASTANTE PREOCUPANTE NO? 😱

Sin embargo, para tu tranquilidad te aclaramos que el riesgo de una fuga térmica en Baterías LiFePO4 se produce usualmente a partir de los 270 °C, con lo que puedes estar tranquilo a menos que tu Batería se encuentre en un lugar con excesiva temperatura.

PARTE III
RECOMENDACIONES PARA BAJAS TEMPERATURAS Y ALTAS TEMPERATURAS

 

En este punto nos gustaría comentarte de algunas estrategias que puedes considerar para que tu Batería LiFePO4 pueda funcionar de manera correcta en escenarios donde se cuente con Temperaturas bajas y elevadas.


Esperamos que las siguientes recomendaciones te ayuden en tu sistema 👌🏻

ESTRATEGIAS PARA BAJAS TEMPERATURAS

PRECALENTAMIENTO

Una sugerencia importante es el de poder precalentar tu Batería LiFePO4 antes de que la utilices. Antes de realizar esta acción te recomendamos consultar con el Manual de Operación y Mantenimiento de tu fabricante o con el Servicio de Atención al Cliente.

La técnica consiste en utilizar fuentes de calor externas tomando las medidas de seguridad correspondientes para elevar la temperatura de la Batería antes que la misma ingrese en funcionamiento.

GABINETE CON CALEFACCIÓN

Quizás la solución óptima pero también la que involucra una mayor inversión. Se trata de utilizar un gabinete para baterías que cuente con un sistema de climatización y posibilite que independientemente de la temperatura ambiente, las Baterías se puedan encontrar a la misma temperatura.


CONSIDERA BATERÍAS EXCLUSIVAS PARA CLIMAS FRÍOS

Es importante comentarte que existen Baterías LiFePO4 diseñadas exclusivamente para funcionar en climas fríos, dichas Baterías tienen rangos de funcionamiento más amplios que las baterías convencionales.
Si la situación es complicada, no estaría de mal considerar una batería de este tipo ¿Verdad?

ESTRATEGIAS PARA ALTAS TEMPERATURAS

SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN

Quizás la solución más fácil y directa, te aconsejamos incorporar un gabinete que permita mantener tus Baterías a una temperatura óptima. Dentro de esta solución se encuentra por ejemplo la incorporación de ventiladores y otros similares.

REFUGIO Y SOMBRA 

Sin duda un error que puede traer consecuencias funestas para tus Baterías LiFePO4 es almacenar las mismas en un recinto donde tengan contacto directo con el sol.
Por eso es importante que puedas considerar almacenar tus Baterías LiFePO4 en un recinto con sombra donde en ningún momento las Baterías tengan contacto con el sol.

¿CONCLUSIONES?


Es fundamental que puedas considerar el efecto de la Temperatura en tus Baterías LiFePO4, esto principalmente dado que en Bolivia existen lugares donde es posible llegar a Temperaturas ambientes menores a los 0°C y otros con elevadas temperaturas.
De la misma manera contar con las recomendaciones de tu Proveedor o Fabricante de baterías te permitirá asegurar la máxima vida útil y contar con la seguridad correspondiente en tu instalación.

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