Batería de plomo-ácido frente a batería de iones de litio: una guía completa

Las baterías de plomo-ácido y de iones de litio son dos opciones populares, cada una con sus pros y sus contras. Veamos cómo se comparan.

Las baterías de plomo-ácido existen desde hace mucho tiempo. Son más baratas al principio, pero no duran tanto. Las encontrarás en automóviles y en algunos sistemas de respaldo domésticos. Las baterías de iones de litio cuestan más al principio, pero duran más y funcionan mejor en muchos sentidos.

Quizás te preguntes cuál es la adecuada para ti. Depende de lo que necesites. Las baterías de plomo-ácido pueden ser buenas para un uso a corto plazo o si tienes un presupuesto ajustado. Las baterías de iones de litio son ideales para dispositivos que necesitan mucha energía o se usan con frecuencia. Piensa en tus objetivos y en cuánto quieres gastar antes de elegir una.

 

 Baterías de plomo-ácido frente a baterías de iones de litio: descripción general de la tecnología

Las baterías de plomo-ácido y de iones de litio son dos tipos comunes de baterías recargables. Se diferencian en su composición química, estructura y modo de almacenar energía. Estos factores afectan su rendimiento y usos.

• Composición química

Baterías de plomo-ácido usar plomo y ácido sulfúricoEl electrodo positivo contiene dióxido de plomo. El electrodo negativo está hecho de plomo esponjoso. El ácido sulfúrico actúa como electrolito.

Baterías de iones de litio tener un compuesto de litio como electrodo positivo. El electrodo negativo suele estar hecho de grafito. El electrolito es una sal de litio en un disolvente orgánico.

Estos diferentes materiales confieren a cada tipo de batería propiedades únicas. Las baterías de iones de litio son más ligeras y compactas. Las baterías de plomo-ácido son más pesadas, pero pueden soportar corrientes altas sin problemas.

• Estructura de la batería

Baterías de plomo-ácido tener placas de plomo gruesasEstas placas están sumergidas en electrolito líquido. Este diseño las hace resistentes pero pesadas.

Baterías de iones de litio usar capas delgadas de materialesEstas capas se apilan o se enrollan entre sí. El electrolito suele ser un gel o polímero. Esta estructura permite un diseño más compacto.

La estructura de la batería afecta el uso y el mantenimiento de cada tipo. Las baterías de plomo-ácido necesitan recargas de agua periódicas. Las baterías de iones de litio están selladas y no necesitan mantenimiento.

• Fundamentos del almacenamiento de energía

Ambos tipos de baterías almacenan energía a través de reacciones químicas. En las baterías de plomo-ácido, el plomo y el dióxido de plomo reaccionar con ácido sulfúricoEsto crea sulfato de plomo y agua.

Las baterías de iones de litio funcionan mediante mover iones de litioLos iones se mueven entre los electrodos positivo y negativo. Este proceso se denomina intercalación.

La densidad energética es una diferencia clave. Las baterías de iones de litio pueden almacenar Más energía en menos espacioAdemás, tienen un voltaje más alto por celda, lo que significa que se necesitan menos celdas para el mismo voltaje.

Las velocidades de carga y descarga también difieren. Las baterías de iones de litio pueden cargarse y descargarse más rápido, lo que las hace mejores para aplicaciones de alta potencia.

 

Baterías de plomo-ácido y de iones de litio: comparación exhaustiva 

Las baterías de plomo-ácido y de iones de litio tienen diferencias clave en cuanto a rendimiento y características. Veamos cómo se comparan estos dos tipos de baterías en varias áreas importantes.

Característica	Batería de plomo-ácido	Batería de iones de litio
Voltaje por celda	~2 voltios	3,2 a 3,7 voltios
Densidad de energia	Inferior (1,2 kWh para 100 Ah)	Superior (2,4 kWh para 100 Ah)
Peso (100 Ah)	60-70 libras	30-40 libras
Ciclo de vida	200-300 ciclos	2000-5000 ciclos
Mantenimiento	Se requiere mantenimiento regular	Libre de mantenimiento
Profundidad de descarga	Se recomienda 50%	Capacidad útil 80-100%
Impacto medioambiental	Productos químicos tóxicos, fáciles de reciclar	Más seguro durante el uso, más difícil de reciclar.

 

Indicadores clave de rendimiento

• Tiempos y métodos de carga

Las baterías de iones de litio se cargan mucho más rápido que las de plomo-ácido. Puedes cargar completamente una batería de iones de litio en 2-4 horasLas baterías de plomo-ácido tardan 8-16 horas para alcanzar la carga completa.

Las baterías de iones de litio utilizan una carga de corriente constante y voltaje constante. Esto significa que se cargan rápidamente al principio y luego se ralentizan a medida que se llenan.

Las baterías de plomo-ácido necesitan una carga en varias etapas:

1. Carga a granel (capacidad 50-80%)
2. Carga de absorción (capacidad 80-100%)
3. Carga flotante (mantiene la carga completa)

Las baterías de iones de litio se pueden cargar parcialmente sin sufrir daños. Las baterías de plomo-ácido prefieren cargas completas para evitar la sulfatación.

• Seguridad y confiabilidad

Ambos tipos de baterías son generalmente seguros si se utilizan correctamente. Las baterías de iones de litio tienen una ligera ventaja en cuanto a confiabilidad.

Baterías de plomo ácido poder:

• Fuga de ácido si está dañado
• Liberar gas hidrógeno durante la carga
• Explotar si se sobrecarga severamente

Baterías de iones de litio tienen funciones de seguridad incorporadas:

• Respiraderos sensibles a la presión
• Fusibles térmicos
• Disyuntores

Estos ayudan a prevenir el sobrecalentamiento o las explosiones. Pero los incendios provocados por baterías de iones de litio, aunque poco frecuentes, pueden ser intensos y difíciles de apagar.

Las baterías de plomo-ácido son muy estables y se han utilizado durante más de 150 años. Tienen menos probabilidades de incendiarse que las de iones de litio.

• Ciclo de vida y capacidad utilizable

Baterías de iones de litio durar mucho más que el plomo-ácido. Puedes esperar:

• 2000-5000 ciclos de iones de litio
• 200-300 ciclos de plomo-ácido

Un ciclo es una descarga y recarga completa.

La capacidad utilizable también difiere:

• Puede utilizar entre 80 y 100% de la capacidad de una batería de iones de litio.
• Las baterías de plomo-ácido solo deben descargarse hasta 50% para evitar daños.

Esto significa que una batería de iones de litio de 100 Ah proporciona entre 80 y 100 Ah de energía, mientras que una batería de plomo-ácido de 100 Ah solo proporciona unos 50 Ah de energía utilizable.

Las baterías de iones de litio mantienen mejor su capacidad con el paso del tiempo. Las baterías de plomo-ácido pierden capacidad con cada ciclo, incluso si no se utilizan por completo.

 

Aplicaciones prácticas

Las baterías de plomo-ácido y de iones de litio alimentan muchos dispositivos y sistemas de nuestra vida diaria. Veamos cómo se utilizan estos tipos de baterías en diferentes áreas.

• Vehículos eléctricos y almacenamiento de energía renovable

Las baterías de iones de litio son la mejor opción para coches eléctricosSon más ligeras y duran más que las baterías de plomo-ácido, lo que significa que los coches eléctricos pueden recorrer mayores distancias con una sola carga. Tesla y Nissan utilizan baterías de iones de litio en sus modelos más populares.

Para sistemas solares domésticosAmbos tipos de baterías funcionan bien. Las baterías de plomo-ácido son más económicas como fuente de energía de respaldo, pero las baterías de iones de litio son mejores si utiliza la energía almacenada con frecuencia. Pueden soportar más ciclos de carga sin desgastarse.

Almacenamiento de energía a gran escala También se utilizan estas baterías. Los parques eólicos y solares necesitan formas de almacenar energía adicional. Las baterías de iones de litio son excelentes para esto porque son eficientes y pueden responder rápidamente a la demanda.

• Electrónica portátil y herramientas eléctricas

Tanto el teléfono como la computadora portátil y la tableta utilizan baterías de iones de litio. Estas baterías contienen mucha energía en un espacio pequeño y, además, duran muchas cargas sin perder mucha capacidad.

Las herramientas eléctricas también han cambiado a baterías de iones de litio. Son más ligeras, por lo que el taladro o la sierra son más fáciles de usar. Puedes trabajar durante más tiempo sin cambiar las baterías. Las baterías de plomo-ácido todavía se utilizan en algunas herramientas más baratas, pero ahora son menos comunes.

Las baterías de iones de litio también alimentan bicicletas eléctricas y patinetes eléctricos, ya que les proporcionan una buena autonomía y, al mismo tiempo, los mantienen livianos y fáciles de conducir.

• Uso industrial y comercial

Las carretillas elevadoras de los almacenes suelen utilizar baterías de plomo-ácido. Son más baratas y pueden soportar el trabajo pesado necesario. Pero algunas empresas están cambiando a baterías de iones de litio para una carga más rápida y tiempos de funcionamiento más prolongados.

Los sistemas de energía de respaldo para empresas generalmente dependen de baterías de plomo-ácido. Son una opción probada y menos costosa para uso a gran escala. Sin embargo, los sistemas de iones de litio se están volviendo más populares por su menor tamaño y mayor vida útil.

En las torres de telecomunicaciones se utilizan ambos tipos de baterías. Las baterías de plomo-ácido son comunes debido a su bajo costo, pero las baterías de iones de litio están ganando terreno debido a su mejor rendimiento en temperaturas extremas.

 

Tomar la decisión correcta

La elección de la mejor batería depende de sus necesidades específicas. Tanto las baterías de plomo-ácido como las de iones de litio tienen ventajas y desventajas que se deben tener en cuenta.

• Consideraciones para la selección de la batería

Piensa en el uso que le darás a la batería. Las baterías de plomo-ácido funcionan bien para los automóviles y como fuente de energía de respaldo. Son más económicas al principio, pero no duran tanto. Las baterías de iones de litio son excelentes para dispositivos portátiles y vehículos eléctricos. Cuestan más al principio, pero tienen una vida útil más larga.

Ten en cuenta cuánta energía necesitas. Las baterías de iones de litio son más ligeras y pequeñas para la misma cantidad de energía. Esto es importante si el espacio o el peso son importantes para ti.

¿Con qué frecuencia utilizarás la batería? La batería de iones de litio puede soportar más ciclos de carga. Si la usarás mucho, esta podría ser la mejor opción para ti.

Tu presupuesto también importa. Las baterías de plomo-ácido son más baratas, pero pueden costar más a largo plazo. Las de iones de litio cuestan más al principio, pero duran más.

Piense en la seguridad. Ambos tipos son seguros si se usan correctamente, pero las baterías de iones de litio tienen un menor riesgo de derrames.

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La serie de baterías de iones de litio de Deye ofrece una gama de soluciones para aplicaciones residenciales y comerciales. Baja tensión (LV) y Alto voltaje (HV) La serie cuenta con tecnología de fosfato de hierro y litio (LFP) segura y duradera, lo que garantiza un almacenamiento de energía eficiente con una larga vida útil de más de 6000 ciclos.

Las baterías de Deye están diseñadas con sistemas de gestión de batería inteligentes para un rendimiento óptimo, y nuestro diseño modular permite la escalabilidad según sus necesidades energéticas. 

Ya sea que esté buscando un sistema de autoconsumo solar o de energía de respaldo, las baterías de Deye ofrecen una solución robusta con una garantía de hasta 10 años. Las baterías de Deye son una inversión sólida para cualquiera que esté considerando opciones de iones de litio.