¿Qué temperatura soporta una batería de litio?

Temperatura de funcionamiento de la batería

La buena noticia es que puedes descargar o utilizar tu batería sin importar el frío que haga, sin preocuparte por los daños. Notarás que tu batería de litio se agota mucho más rápido que en los meses más cálidos. Cuando las temperaturas son tan bajas, por debajo del punto de congelación, se reduce temporalmente la capacidad.

Al llegar del frío te pueden doler las manos mientras se calientan. Lo mismo ocurre con las baterías de litio. Cuando la temperatura interna de tus baterías desciende por debajo de los 32 grados, las células de litio son incapaces de aceptar la misma cantidad de corriente de carga (calor) que cuando la temperatura era cálida. No cargue sus baterías de litio cuando la temperatura de la batería esté por debajo del punto de congelación.

Batería de iones de litio a máxima temperatura

Las baterías de iones de litio son conocidas por su lentitud en el frío, con consecuencias para algunas de sus aplicaciones más importantes. Investigadores del Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC del Departamento de Energía de EE.UU. han aclarado cómo el frío extremo puede agrietar los materiales de las baterías, degradando su rendimiento.

Aunque las baterías de litio soportan el frío mejor que otras, las temperaturas extremas dificultan su capacidad de almacenar y liberar energía. Estas preocupaciones pueden, por ejemplo, afectar a la voluntad de un consumidor de comprar un vehículo eléctrico en lugar de un coche con motor de combustión interna.

Cuando una batería de litio se descarga, los iones de litio pasan del ánodo de grafito al cátodo de óxido de cobalto de litio mediante el movimiento de electrones a través de un circuito externo. Este proceso se invierte durante la carga. Esta reacción electroquímica se ralentiza a bajas temperaturas.

Aunque este problema se menciona con frecuencia y ha recibido mucha atención por parte de los investigadores y fabricantes, no se comprende bien la importante e irrevocable pérdida de capacidad en tiempo frío. Esto no puede resolverse con medidas como el enfoque de precalentamiento de la batería que puebla los vehículos eléctricos.

Temperatura máxima de almacenamiento de las baterías de iones de litio

Cuando se trata de alimentar vehículos recreativos, barcos, coches de golf y vehículos eléctricos, o de proporcionar almacenamiento para sistemas de energía solar, las baterías de fosfato de hierro y litio de RELiON ofrecen varias ventajas sobre las baterías de plomo. Tienen una vida más larga. Son más ligeras y, sin embargo, tienen una mayor capacidad. No necesitan mantenimiento y pueden montarse en cualquier dirección. También se cargan más rápido, y no requieren una carga completa antes de poder ser almacenadas o utilizadas.

Las baterías de litio y fosfato de hierro pueden descargarse de forma segura en un amplio rango de temperaturas, normalmente de -20°C a 60°C, lo que las hace prácticas para su uso en todas las condiciones climáticas a las que se enfrentan muchas aplicaciones con temperaturas potencialmente frías, como los vehículos recreativos y la energía solar sin conexión a la red. De hecho, las baterías de iones de litio tienen un rendimiento mucho mayor a temperaturas más frías que las baterías de plomo-ácido. A 0 °C, por ejemplo, la capacidad de una batería de plomo-ácido se reduce hasta un 50%, mientras que una batería de litio-fosfato de hierro sólo sufre una pérdida del 10% a la misma temperatura.

Sin embargo, cuando se trata de recargar las baterías de iones de litio, hay una regla fija: para evitar daños irreversibles en la batería, no las cargue cuando la temperatura caiga por debajo del punto de congelación (0°C o 32°F) sin reducir la corriente de carga. A menos que el sistema de gestión de la batería (BMS) se comunique con el cargador, y éste tenga la capacidad de reaccionar a los datos proporcionados, esto puede ser difícil de hacer.

Almacenamiento en frío de la batería de iones de litio

La eficiencia de la batería depende de su tasa de recarga y de su tasa de descarga. Su vida útil y su capacidad están directamente relacionadas con la temperatura. No todas las baterías están hechas para soportar las peores condiciones climáticas. Algunas incluso dejan de funcionar bajo temperaturas suaves y también en las frías. Si hablamos de la tasa de carga de las baterías de iones de litio, es más delicada en comparación con la tasa de descarga. Hay diferentes rangos de temperatura para las diferentes baterías de iones de litio que se establecen en función de su capacidad. En invierno, el requisito de temperatura es diferente y en verano, hay más necesidad de cuidar las baterías de iones de litio. La razón es que las propias baterías de litio descargan el calor que generan debido a la actividad de las células de iones. Estas células crean calor y calientan la batería que, a su vez, comenzará a cargarse. Las baterías de iones de litio necesitan una temperatura moderada para la carga porque a altas temperaturas pueden dejar de funcionar o no. Las antiguas técnicas de baterías, que incluyen NiCd y plomo-ácido, se consideran más tolerantes a la carga que las nuevas. Veamos cuál es la temperatura segura para las baterías de iones de litio.