Iones de litio
Las baterías de litio se han convertido en populares sustitutos de las baterías de plomo ácido más voluminosas y pesadas. Las baterías de litio son más ligeras, más pequeñas y ofrecen un mejor rendimiento de arranque del motor que las baterías de plomo ácido equivalentes.
Una batería de plomo ácido de 12V para el arranque del motor dispone de 6 celdas de 2V nominales conectadas en serie, cada una de las cuales se carga hasta 2.4V, lo que supone una tensión de carga total de 14.4V. Todos los sistemas de vehículos de 12V están diseñados para adaptarse a la tecnología de las baterías de plomo ácido, que funcionan entre 12V y 14.4V.
La tecnología de baterías de iones de litio más parecida es la de fosfato ferroso de litio (LiFePO4, generalmente abreviada como LFP). Una batería de arranque del motor LFP de 4 celdas de 3.2V nominales conectadas en serie, cada una de las cuales se carga hasta 3.6V, tiene un rango de funcionamiento seguro de 12.8V a 14.4V.
Cuando el motor arranca (se pone en marcha), el motor de arranque consume mucha corriente (medida en amperios de arranque, CA por sus siglas en inglés) de la batería. Para suministrar la corriente de arranque, la batería debe tener una reserva de energía que se mide en amperios hora (Ah). Una batería LFP necesita menos energía de reserva para proporcionar la misma cantidad de amperios de arranque (CA) que una batería de plomo ácido. Por esa razón y con el fin de mantener los costes bajos, una batería LFP tiene de 2 a 3 veces menos capacidad de reserva que la batería de plomo ácido equivalente para el mismo vehículo.
Una batería necesita un nivel mínimo de energía de reserva para suministrar la corriente de arranque nominal, por debajo de ese nivel, la cantidad de amperios de arranque (CA) que puede suministrar se reduce y el motor tendrá dificultades para arrancar. La tensión es un buen indicador de la energía de reserva (Ah) almacenada en la batería, una tensión más baja significa que queda menos energía de reserva. Una batería LFP funciona mejor si su nivel de tensión es de 13V (± 30% del nivel de energía) o superior, mientras que el nivel de tensión de las baterías de plomo ácido AGM selladas debe ser de 12.4V (± 50% del nivel de energía) o más.
Durante los largos periodos de almacenamiento del vehículo (p. ej., durante el invierno), la electrónica del vehículo que se encuentra siempre activa consume lentamente la energía de reserva (en amperios hora) de la batería. En el mismo vehículo, una batería de litio LFP con menor capacidad nominal de almacenamiento de energía (Ah) se descarga más rápidamente que una batería de plomo ácido más grande. Los cargadores de baterías LFP OptiMate Lithium cuentan con un programa especial de mantenimiento 24-7 SEGURO de las baterías de litio que supervisa continuamente la tensión de la batería LFP y la mantiene automáticamente a un nivel de energía del 70% o superior.
Normalmente, las baterías de litio LFP pueden recibir una corriente de carga elevada cuando el nivel de tensión de la batería es 12V o superior, pero por debajo de 12V pierden la capacidad de aceptar una corriente de carga elevada. Cuanto menor sea la tensión de la batería, menor es la capacidad de aceptar una carga normal. Esta situación pasa a ser crítica por debajo de 8V. (S.O.H.). Con una tensión baja, la batería LFP solo puede aceptar una corriente baja hasta que su tensión vuelva a situarse por encima de 12V. El programa de recuperación “Seguro” de los cargadores de baterías OptiMate Lithium suministra una corriente baja cuando la tensión de la batería se encuentra a un nivel bajo y comprueba continuamente la salud de las celdas a medida que la batería de litio LFP se recupera lentamente hasta alcanzar un estado óptimo (por encima de los 12.8V), momento a partir del cual puede volver a recibir una carga normal.
Algunas baterías de iones de litio disponen de un sistema de control de la batería (BMS, por sus siglas en inglés) inteligente y reiniciable para protegerlas de posibles daños, que se desconecta si detecta que la tensión de la batería es demasiado baja. Todos los cargadores específicos OptiMate Lithium cuentan con un sistema de activación BMS encargado de reiniciar y reactivar la batería correctamente.
Las baterías de litio son más caras y el uso de un cargador de baterías de LFP OptiMate Lithium garantizará que su batería de litio LFP tenga un mejor rendimiento y dure más tiempo.
Cargadores de baterías de litio LFP
Preguntas frecuentes sobre el cargador de batería de litio LFP
Sí, las baterías de litio para motocicletas están diseñadas para funcionar a la tensión de carga máxima de 14.4V de cualquier motocicleta. Todas las baterías para motocicletas están fabricadas con tecnología de fosfato ferroso de litio.
Vídeo del cargador de batería de litio para motocicleta:
Desde el punto de vista científico, las celdas de fosfato ferroso de litio tienen una tensión nominal de 3.2V. Nominal significa la tensión de diseño de la celda. La tensión de una batería de 4 celdas conectadas en serie (4s) es 3.2V x 4 = 12.8V. Sin embargo, algunos fabricantes de baterías prefieren utilizar 3.3V x 4 = 13.2V para mostrar el nivel de carga óptimo de la batería; 13.2V corresponde al nivel de estado de carga de ± 70%.
a) Li-Ion es un término genérico para la tecnología de las baterías de litio. Solo identifica la parte del litio (Li) en este proceso químico, además de la forma de transferencia de la energía dentro de la batería (los iones se mueven del ánodo al cátodo y viceversa).
b) En las baterías para motocicletas solo se utiliza la tecnología de fosfato ferroso de litio, abreviada como LFP o LiFe (visto normalmente en las baterías de fosfato ferroso de litio de Harley Davidson).
El fabricante (Eliiy) de las baterías de litio para las motocicletas Honda prefiere utilizar la descripción básica Li-Ion y la tensión que indica que su batería es para un sistema de vehículo de 12V. Se trata de una batería LFP de 4 celdas de fosfato ferroso de litio conectadas en serie que se carga hasta 3.6V x 4 = 14.4V.
Serie de litio OptiMate:
Los cargadores de baterías OptiMate Lithium LFP 4s funcionarán con todas las baterías de litio para motocicletas o automóviles que muestren alguna de las siguientes indicaciones: Li-Ion 12V, LFP 12.8V, LFP 13.2V, LiFePO4 12.8V y LiFePO4 13.2V.
Preguntas frecuentes generales sobre LFP de litio
a) NO REALICE UN ARRANQUE CON UNA BATERÍA DE ARRANQUE EXTERNA La batería de litio puede sufrir daños permanentes, especialmente si la tensión de la misma es inferior a 10V. La batería de arranque externa aporta una corriente muy elevada a la batería completamente descargada, pudiendo dañar las celdas más descargadas.
Qué hacer:
b) MEJOR: cargue la batería con su cargador de baterías OptiMate Lithium hasta que la tensión sea superior a 12.8V (en el cargador OptiMate Lithium, la luz naranja SAVE está apagada y la luz amarilla CHARGE está encendida). A continuación tiene suficiente energía para arrancar el motor.
Tener un cheque:
Compruebe si la tensión del sistema de carga de su vehículo suministra entre 14 y 14.4V de tensión de carga a la batería de plomo ácido a 2.000 rpm o más. Si es mayor, encargue la revisión de su regulador de tensión o cámbielo por un regulador Lithium Safe. Si no puede cambiar el sistema de carga (especialmente en las motocicletas más antiguas) y suele funcionar por encima de los 14.4V, mejor sustituya su batería de plomo ácido por una batería AGM de plomo ácido totalmente sellada. Las baterías de plomo ácido pueden aceptar cierta sobrecarga, pero las de litio LFP no.
Las baterías de arranque externas se fabrican con tecnología de iones de litio, con celdas de 3.7V que se cargan hasta 4.2V. La batería de arranque externa se fabrica con 3 celdas en serie > 3 x 3.7V = 11.1V nominales, con una tensión de carga máxima de 12.6V. El sistema los vehículos carga hasta 14.4V. Si se carga a 14.4V, la batería de arranque externa se sobrecalentará y sufrirá una combustión espontánea.
LiFePO4
El fosfato ferroso de litio (LiFePO4) es la tecnología de iones de litio más segura, con un nivel de temperatura de ruptura (combustión espontánea) de 270°C que se eleva a 300°C cuando se carga al 70% o más. La menor tensión de las celdas, de 3.2V, y el nivel máximo de carga, de 3.6V, permiten utilizar una batería de 4 celdas conectadas en serie (4 x 3.6V = 14.4V) en sistemas de vehículos de 12V. Es muy resistente a la sobrecarga pero no admitirá más de 14.6V (3.65V por celda) durante mucho tiempo. Si se carga por encima de 15V (3.75V por celda) se sobrecalentará.
a) No se pueden cargar por encima de 14.6V. Si se sobrecargan muy por encima de los 15V se sobrecalientan rápidamente y pueden sufrir una combustión espontánea.
b) Cuando están completamente descargadas (por debajo de 12V) son vulnerables a sufrir daños, cuanto más baja sea la tensión más vulnerables son. Para recuperarse necesitan una carga especial lenta, suministrada por un cargador de baterías OptiMate Lithium.
Tecnologías de iones de litio:
a) La tecnología de iones de litio más popular es la de óxido de litio-cobalto (LiCoO2), que se utiliza en teléfonos móviles, ordenadores portátiles y vehículos eléctricos. La tensión de una sola celda es de 3.7V nominales, que puede cargarse hasta un máximo de 4.2V. Ruptura térmica = 150°C. No admite la sobrecarga.
b) Una tecnología más cara, pero más segura, es la de óxido de litio-manganeso (LiMnO2), con una tensión de celda de 3.6 a 3.7V nominales, que puede cargarse hasta un máximo de 4.2V. Ruptura térmica T = 250°C. Puede admitir una ligera sobrecarga.
c) Existe una tecnología combinada de iones de litio, el óxido de níquel-cobalto-manganeso (LiniMnCoO2), con una tensión de celda de 3.7V nominales, que puede cargarse hasta un máximo de 4.2V, más rentable que las dos anteriores. Se utiliza en bicicletas eléctricas, equipos médicos y baterías de arranque externas. Ruptura térmica = 210°C. No admite la sobrecarga.