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Baterías de plomo-ácido vs. LiFePO₄

Creado 01.14

Tabla comparativa de baterías LiFePO4 vs. Plomo-Ácido

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Análisis Detallado
1. Ciclo de vida y profundidad de descarga (DoD) - El factor número 1. Aquí es donde la LiFePO4 domina por completo.
· LiFePO4: Puede descargar regularmente una batería LiFePO4 hasta el 80-100% de su capacidad sin dañarla. Una batería de calidad seguirá ofreciendo más de 2000 ciclos (a menudo 5-10 años de uso diario)
antes de que su capacidad caiga al 80%.
· Plomo-ácido: Para acercarse siquiera a su vida útil nominal, no debe descargar una batería de plomo-ácido por debajo del 50%. Descargarla al 0% solo unas pocas veces puede destruirla. Esto significa que para una batería de 100 Ah, solo tiene 50 Ah de energía utilizable.
Implicación práctica: Para obtener la misma energía utilizable, a menudo necesita comprar un banco de baterías de plomo-ácido que sea el doble del tamaño de un banco de LiFePO4.
2. Análisis de costos: Costo inicial frente a costo total de propiedad
· Costo inicial: Gana el plomo-ácido. Es significativamente más barato comprar una batería de plomo-ácido para un uso único e infrecuente.
· Costo a largo plazo: LiFePO4 gana de forma decisiva. Aunque cuesta 2-3 veces más por adelantado, dura 5-10 veces más. Cuando se tiene en cuenta la necesidad de reemplazar las baterías de plomo-ácido cada 2-3 años, la batería LiFePO4 resulta más barata a lo largo de su vida útil.
Ejemplo: Un sistema que requiere 5 kWh de energía utilizable por día.
· Plomo-ácido: Necesitaría un banco de baterías de ~10 kWh (para un 50% de DoD). Este banco podría durar 500 ciclos (menos de 2 años). Lo reemplazaría 5+ veces en 10 años.
· LiFePO4: Necesitaría un banco de baterías de ~6 kWh (para un 80% de DoD). Este banco durará fácilmente más de 3000 ciclos (más de 10 años). Después de 10 años, el costo total del sistema de plomo-ácido (incluyendo
reemplazos) probablemente será mayor que la compra única de LiFePO4.
3. Peso y tamaño (Densidad de energía)
Las baterías LiFePO4 son significativamente más ligeras y compactas. Una batería LiFePO4 de 100Ah pesa entre 25 y 30 libras, mientras que una batería de plomo-ácido de 100Ah pesa entre 60 y 70 libras. Esto hace que las LiFePO4 sean ideales para aplicaciones donde el peso es crítico, como en vehículos recreativos (RVs), barcos y furgonetas camper.
4. Carga y Eficiencia
· Velocidad de carga: Las LiFePO4 se pueden cargar con una corriente mucho mayor, lo que significa que pueden pasar de vacías a llenas en 1-2 horas con un cargador lo suficientemente potente. Las baterías de plomo-ácido tienen una lenta etapa de "absorción" que puede durar horas.
· Eficiencia: Las LiFePO4 tienen una eficiencia superior al 95%. Si introduces 1000 vatios de energía solar, obtienes más de 950 vatios. Las de plomo-ácido solo tienen una eficiencia del 80-85%, lo que significa que pierdes 150-200 vatios de tu energía solar en forma de calor. Este es un factor muy importante para los sistemas de energía solar.
5. Mantenimiento y Seguridad
· Mantenimiento: Las LiFePO4 selladas y las de plomo-ácido AGM no requieren mantenimiento. Las baterías de plomo-ácido inundadas requieren un rellenado regular con agua destilada.
· Seguridad: LiFePO4 es una de las químicas de litio más seguras. Es muy estable y resistente a
la fuga térmica (incendio). El litio-ión estándar (como el de los portátiles) puede ser un peligro, pero el LiFePO4 no lo es. El plomo-ácido es generalmente seguro, pero puede liberar gas hidrógeno explosivo durante la carga y
contiene ácido sulfúrico corrosivo.
6. Rendimiento en clima frío
Esta es un área donde el plomo-ácido tradicional tiene una ligera ventaja.
· Plomo-ácido: Se puede cargar a temperaturas más bajas (aunque el rendimiento se reduce).
· LiFePO4: No se puede cargar por debajo de 32 °F (0 °C), ya que dañará permanentemente la batería.
Sin embargo, pueden descargarse a temperaturas mucho más frías. Muchas baterías LiFePO4 modernas tienen protección de carga a baja temperatura incorporada o calentadores opcionales para superar esta
limitación.
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¿Cuándo elegir cuál?
Elija LiFePO4 si:
· Los ciclos son diarios o frecuentes (por ejemplo, sistema de energía solar, uso diario en RV/furgoneta, carrito de golf, motor de arrastre).
· El peso y el espacio son críticos (por ejemplo, aplicación marina, RV).
· Necesita carga rápida (por ejemplo, fuera de la red con un generador, rápida rotación entre usos).
· Desea un sistema "configurar y olvidar" sin mantenimiento.
· Se enfoca en el valor a largo plazo y puede permitirse la mayor inversión inicial. Elija Plomo-Ácido si:
· El presupuesto es la restricción principal y necesita una solución ahora.
· La aplicación es para energía de respaldo/reserva (por ejemplo, un SAI para un ordenador, una luz de emergencia) donde las descargas son poco frecuentes y la batería suele mantenerse completamente cargada.
· La batería se utilizará en un entorno incontrolado y muy frío, donde la carga por debajo de cero es una posibilidad y no se puede añadir un calentador.
· El dispositivo está diseñado para plomo-ácido y no está preparado para actualizar potencialmente el sistema de carga (aunque los reemplazos "drop-in" de LiFePO4 a menudo funcionan bien).
Veredicto final
Para la gran mayoría de las aplicaciones modernas, especialmente solares, vehículos recreativos, marinos y cualquier escenario que implique ciclos diarios, LiFePO4 es la opción superior y más económica a largo plazo. El mayor coste inicial es una inversión que se amortiza a través de una mayor vida útil, mejor
rendimiento y mayor usabilidad.
El plomo-ácido sigue siendo una opción viable solo para aplicaciones económicas, infrecuentes o de un solo uso donde sus deficiencias no son un factor crítico.
Contacto de medios:
Equipo de Battery Asia Insights
Shirley Huang
Battery Asia (S) Pte Ltd
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