Una evaluación del ciclo de vida de Lifepo4 Fusfato de litio y hierro es esencial para elegir una solución de almacenamiento de energía. Los factores que deben considerarse son el coste, el impacto medioambiental, la estabilidad estructural y el ciclo de vida. En este artículo se analizan estos aspectos. A continuación se enumeran algunas de las ventajas del fosfato de hierro y litio Lifepo4. Si está buscando una nueva solución de batería para su vehículo, Lifepo4 puede ser la solución adecuada.

Ciclo de vida

Las baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4) tienen una vida más larga que las de iones de litio. Pueden soportar altas temperaturas y tienen una vida útil de entre cuatro y diez años. Las baterías LiFePO4 son reciclables, lo que las convierte en una opción atractiva para aplicaciones de larga duración. Las baterías pueden soportar entre 2.000 y 5.000 ciclos de carga y descarga sin perder su rendimiento.

En comparación con las baterías de plomo-ácido, las de litio-hierro-fosfato tienen un menor coste total de propiedad. Como las celdas de litio y fosfato de hierro están selladas, no requieren un ajuste periódico del ácido, una carga de ecualización ni períodos de enfriamiento. Duran hasta diez veces más que las baterías de plomo-ácido y no requieren prácticamente ningún mantenimiento. Pueden volver a utilizarse, lo que da a sus usuarios la seguridad de que su inversión durará años.

Costo

Las baterías de litio-hierro-fosfato están ganando terreno en el mercado del almacenamiento de energía estacionario y portátil. Tienen varias ventajas sobre las baterías tradicionales de plomo-ácido, como una mayor eficiencia energética, una alta densidad de potencia y energía, y ciclos de vida largos. Sin embargo, siguen existiendo algunas preocupaciones importantes, como la seguridad y la fiabilidad, mientras que otros ven oportunidades de crecimiento. Veamos con más detalle los pros y los contras de las baterías de litio-hierro-fosfato y su uso.

Las ventajas de las baterías de litio-hierro-fosfato respecto a las de plomo-ácido son una mayor densidad energética, un diseño ligero y una larga vida útil. Aunque no son las baterías más baratas del mercado, son muy duraderas y pueden durar hasta 5000 ciclos de descarga y recarga a una profundidad media del 80%.

Impacto medioambiental

El impacto medioambiental de las baterías de litio-hierro-fosfato Lifepo4 es comparativamente bajo. La pila es segura de reciclar y reutilizar, y sus residuos son inofensivos para la salud humana. Además, no produce ninguna contaminación cuando se elimina. Esta tecnología se utiliza actualmente sólo para aplicaciones a escala de laboratorio. Sin embargo, es muy prometedor como alternativa a las baterías de iones de litio.

La batería de litio-hierro-fosfato ofrece unas características de funcionamiento superiores a las de su predecesora, la batería de iones de litio. Su proceso de fabricación menos tóxico también reduce los riesgos de intoxicación accidental o de reacciones alérgicas. Se trata de una ventaja importante, ya que las baterías de litio y fosfato de hierro pueden utilizarse en sistemas de energía renovable. Estas baterías son más baratas que sus homólogas de iones de litio, lo que supone un menor coste global para los consumidores.

Estabilidad estructural

Un estudio reciente revela una nueva característica del fosfato de hierro y litio (LiFePO4): la estructura de olivino del material. La estructura del olivino pertenece al grupo espacial ortorrómbico Pnma. Las constantes de cristal del LiFePO4 son 1,033, 0,601 y 0,4693 mm, respectivamente. Su estructura está formada por octaedros de FeO6 con átomos de litio entre ellos y vacíos intersticiales.

El proceso de cristalización del LiFePO4 es similar al del método hidrotermal. Durante este proceso, se añaden sales precursoras y la mezcla se sinteriza a altas temperaturas. Una vez cristalizada, la mezcla se enfría y, a continuación, se tamiza o se muele para obtener el producto final. Sin embargo, este método de producción es caro y no es aplicable a las pequeñas industrias. Para superar estas limitaciones, se han utilizado otros métodos, como la adición de gránulos de carbono.

Capacidad de descarga profunda

Una de las grandes características de las baterías de fosfato de hierro y litio es su capacidad de descarga profunda. Pueden descargarse por completo y seguir conservando al menos el 80% de su capacidad inicial. Estas propiedades hacen que estas baterías sean una excelente opción para las instalaciones solares. Como pueden soportar un amplio rango de temperaturas, también son adecuados para aplicaciones de larga duración y empotradas. Aunque las baterías de iones de litio tienen una densidad energética mucho mayor, también son más volátiles y susceptibles de sufrir daños por la temperatura de sus componentes de trabajo.

Los iones de litio atraviesan la red de fosfato de hierro y la membrana de las celdas de una batería. Permanecen almacenados en el lado positivo de la batería hasta que se cargan de nuevo. El dibujo de la batería a la derecha muestra una batería casi descargada. Una batería completamente cargada contendría iones de litio dentro del carbono del electrodo negativo. Este proceso tardaría unas cuatro horas en completarse.