¡AHORRE MÁS DINERO CONSTRUYENDO SU PROPIA BATERÍA LiFePO4!
La guía DIY de la batería LiFePO4 es el punto de partida ideal para los principiantes que consideran hacer y construir proyectos de baterías LiFePO4 de alta calidad.
La batería LiFePO4 es el punto de partida ideal para cualquiera que esté considerando un proyecto DIY y construir una batería Li-Ion de calidad. Aprende los conceptos básicos de las baterías LiFePO4 y obtén consejos para incorporar esta abundante fuente de energía limpia en tu hogar. Antes de comenzar tu proyecto de batería DIY, deberías saber lo siguiente:
El fosfato de hierro litio (LiFePO4 o LFP) es el más seguro de los tipos de baterías recargables de iones de litio (Li-Ion) del mercado. En comparación con las baterías de iones de litio tradicionales a base de cobalto, tienen la ventaja de una mayor salida de potencia, carga más rápida, menor peso y vida útil más larga. La batería también tiene mejores características de seguridad y no explotará bajo condiciones extremas. Las baterías LiFePO4 utilizan LiFePO4 como electrodo positivo y grafito como electrodo negativo. El voltaje nominal de la batería es de 3.2V, vale la pena mencionar que el voltaje nominal de la batería de plomo-ácido es de 2.1V, y en muchos casos, la batería LiFePO4 es un reemplazo perfecto para la batería de plomo-ácido.
Actualmente, hay tres formas comunes de baterías LiFePO4: cilíndrica, prismática y en sobre. Las diferentes formas de las baterías tendrán un impacto en el rendimiento. En la actualidad, las más adecuadas para los entusiastas del DIY son las baterías LiFePO4 prismáticas, que son muy apropiadas tanto por su rendimiento como por la dificultad operativa.
Los beneficios de las baterías LiFePO4 son muchos:
1. Con una vida útil de hasta 15 años y más de 8000 ciclos.
2. Peso más ligero y tamaño más pequeño.
3. El costo total durante la vida útil es bajo.
4. Soportan carga y descarga de alta velocidad.
5. Permiten descarga del 80% DOD o más.
6. Baja tasa de auto-descarga.
7. Muy amigable con el medio ambiente y seguro, y requiere poco mantenimiento.
8. El rendimiento a altas temperaturas está garantizado.
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I. Material de ánodo -- fosfato de hierro y litio (LiFePO₄)
Determinación de la densidad de energía de la batería, resistencia a altas temperaturas y consideraciones sobre la vida útil del ciclo
II. Material de cátodo -- grafito (C)
Proporciona canales de inserción de iones de litio que determinan la velocidad de carga/descarga de la batería y el rendimiento a bajas temperaturas.
III. Electrolito - solución de LiPF₆
Conduce iones de litio, afectando la resistencia interna de la batería, el rendimiento multiplicador y la vida en estante
IV. Diafragmas - membranas microporosas de poliolefina
Aísla los electrodos positivos y negativos, permite el paso de iones de litio, función de apagado térmico.
V. Sistema de Gestión de Baterías (BMS)
Monitoreo de Voltaje / Corriente / Temperatura: Precisión ±0.5% (voltaje), ±1% (corriente).
Control de igualación: diferencia de voltaje por unidad <5mV.
Protección contra fallos: sobrecarga (>3.65V corte), descarga excesiva (<2.0V alarma).
VI. Carcasa y proceso de encapsulado
Carcasa de Aluminio Cuadrada, Carcasa de Acero Cilíndrica, Película de Aluminio Plástico de Cubierta Suave.
Existen dos tipos básicos de conexiones:
I.Un tipo de conexión es en serie (S).
Conectar los terminales positivo y negativo de dos baterías diferentes se llama conexión en serie. Como resultado, el voltaje del paquete de baterías aumenta mientras que la capacidad permanece igual.
II.El otro es en paralelo (P).
Los terminales positivos y positivos de dos baterías diferentes se conectan en paralelo. El resultado es que la capacidad del paquete de baterías aumenta mientras que el voltaje permanece constante.
Por supuesto, la conexión pura en serie y paralelo solo es aplicable a pequeños paquetes de baterías de LiFePO4, los dispositivos de baterías grandes de LiFePO4 suelen tener tanto conexión en serie como en paralelo. Se debe tener en cuenta que mezclar baterías no se recomienda. La mezcla de baterías solo puede considerarse si la química y el voltaje son los mismos. Hay algunos extremos que solo un electricista veterano puede dominar y que no deben ser imitados por un principiante.
El equilibrio y compresión de las baterías de fosfato de hierro de litio es una parte muy importante del proceso.
El propósito del equilibrio de la batería es balancear la carga entre cada celda para asegurar un rendimiento consistente en toda la batería, permitiendo que el paquete mantenga el rendimiento y opere de manera más segura durante períodos más largos. Por lo general, el equilibrio de la batería se puede hacer manualmente o con un equilibrador.
I. Preparativos iniciales
Núcleo de la batería: elegir núcleos de baterías de fosfato de hierro y litio de fábricas grandes, es necesario dividirlos por capacidad y resistencia (diferencia de voltaje <0.05V, diferencia de resistencia interna <5mΩ).
Placas de protección: corriente/tensión compatible (por ejemplo, 12V seleccionar 4 en serie, corriente > pico del dispositivo), con igualación requerida.
Herramientas: maquina de soldadura a tope, multímetro, medidor de resistencia interna, materiales aislantes.
II. Pasos de ensamblaje
1. Disposición de Celdas
En serie: 4 cadenas = 12V, 16 cadenas = 48V (individual 3.2V).
Paralelo: aumenta la capacidad (por ejemplo, 2 en paralelo 6000mAh = 12Ah).
2. Soldadura y unión
Lámina de níquel soldada a puntos para conectar el núcleo, lámina de cobre para alta corriente.
La placa de protección se conecta primero a la línea de recolección de voltaje y luego a los terminales principales positivo y negativo.
3. Prueba de embalaje
Envoltura termoretractable/caja de batería para probar voltaje total, función de carga/descarga y respuesta de la placa de protección (desconexión por cortocircuito <1 segundo).
III. Consideraciones clave
1. La seguridad primero: anti-cortocircuito, anti-sobrecalentamiento (corriente de soldadura a tope ≤ 150A), alejado de fuentes de ignición.
2. Puntos a evitar en el pozo: núcleo eléctrico: rechazar desmontar la máquina / núcleo eléctrico no estándar, grandes monómeros necesitan conectarse a la barra de cobre.
3. Placa de protección: medición real de corriente, para evitar etiquetado incorrecto (por ejemplo, nominal 200A necesita verificación de carga).
La compresión de la batería consiste en usar herramientas específicas para ajustar cada celda de la batería de manera compacta. Esto se hace para prevenir que la batería se expanda durante su funcionamiento, lo cual puede afectar el rendimiento del paquete de baterías. Nuevamente, comprimir una batería no es difícil. Generalmente se recomienda usar esponjas o láminas aislantes para llenar los espacios entre las diferentes celdas, y añadir marcos o contenedores aislantes en la capa más externa del paquete de baterías completo.
La carga de las baterías LiFePO4 requiere el uso de un cargador dedicado.
Tenga cuidado de no usar un cargador de baterías de plomo-ácido, ya que esto hará que la batería LiFePO4 no se cargue completamente.
Además, es importante tener en cuenta que no se permite cargar las baterías LiFePO4 a temperaturas iguales o inferiores a 0°C (32°F), ya que esto puede dañar la batería.
I. Tiempo de carga excesivo
Causas: Demasiada poca corriente (por ejemplo, cargar una batería grande con un cargador de teléfono celular), batería envejecida.
Solución: Usar un cargador adecuado, las baterías envejecidas deben ser reemplazadas.
II. Subcarga (voltaje no alcanzado)
Causas: paquetes de baterías desequilibrados, monoblocs dañados, voltaje del cargador insuficiente.
SOLUCIÓN: Reparar con un cargador equilibrado, diagnosticar celdas defectuosas y asegurar la salida del cargador.
III. Carga pesada y calentamiento
Causas: Corriente excesiva, temperatura ambiente alta, resistencia interna aumentada (envejecimiento).
SOLUCIÓN: Reducir la corriente de carga y mantener ventilación.
IV. Sobrecarga / descarga excesiva
Peligros: La sobrecarga provoca abultamiento y cortocircuitos; la sobre-descarga daña permanentemente.
Prevención: Se debe utilizar un cargador con una placa de protección (BMS).
V. Problemas de carga a bajas temperaturas
Fenómeno: cargar por debajo de 0℃ facilita la precipitación de litio, acortando la vida útil.
Solución: Calienta la batería por encima de 5℃ antes de cargarla, o usa un cargador para bajas temperaturas.
VI. Elección incorrecta del cargador
ERROR: Uso de un cargador de plomo-ácido (mismatch de voltaje/corriente).
Correcto: Seleccionar cargador especial de fosfato de hierro de litio (individual 3.65V, soporte comunicación BMS).
VII. Desbalance del paquete de baterías
Rendimiento: Algunas celdas se llenan/vacían primero, disminuyendo la capacidad total.
Reparación: Carga y descarga regularmente con un cargador de igualación, o recarga manualmente la batería.
I. Priorizar canales de reciclaje formales
Se priorizan los canales oficiales: contacte con los servicios de reciclaje oficiales de los fabricantes de baterías o empresas automotrices, y rechace los canales informales.
Evite a los vendedores ambulantes y puntos de reciclaje itinerantes, que a menudo operan bajo presión de precios, se desmantelan ilegalmente y no tienen salvaguardias ambientales.
II. Detección del estado de la batería para evitar subestimaciones de valor
Verificación de información básica: Proporcione el modelo de la batería, su capacidad y fecha de producción (etiqueta o comprobante de compra) para evitar que los recicladores utilicen "información incompleta" para reducir el precio.
Las etiquetas originales de las baterías deben contener el fabricante y la capacidad nominal (por ejemplo, "LPF-100Ah").
Pruebas con equipos especializados: requiere pruebas con un tester de baterías:
Capacidad restante: ≥80% puede ser reciclada (por ejemplo, una batería de 100Ah con al menos ≥80Ah restantes);
Resistencia interna: individual ≤ 50mΩ, una alta resistencia interna puede indicar envejecimiento excesivo;
Plataforma de voltaje: voltaje completo ≈ 3.65V, muy bajo puede causar daño.
Observar si hay señales de abultamiento, fugas de líquido, cortocircuitos; dichas baterías tienen un valor bajo y son peligrosas;
Si el reciclador se niega a desmontar la máquina para inspección, puede haber falsificación de celdas (por ejemplo, litio ternario fingiendo ser fosfato de hierro de litio).
III. Estandarizar el proceso de transacción para evitar disputas
Transparencia en los precios: rechazar "precios por peso" (baja densidad del fosfato de hierro de litio, fácil de perder por peso), precios basados en capacidad (por ejemplo, precio de reciclaje de una batería de 100Ah entre 200-600 yuanes).
Tengan cuidado con el "cebo de precios altos": los recicladores pueden informar falsamente pérdidas durante las pruebas (por ejemplo, afirmando falsamente que solo tiene 50% de capacidad).
IV. Atención a los riesgos de seguridad y ambientales
Seguridad en el transporte y almacenamiento: Evitar cortocircuitos y aplastamientos de la batería, desconectar el circuito antes del transporte y usar embalaje aislante;
Almacene lejos de fuentes de ignición y entornos de alta temperatura para evitar la combustión espontánea.
Resumen: Mantra para Evitar el Foso de Reciclaje
"Elige el regular, mide la capacidad, verifica los requisitos, firma el contrato, guarda los vouchers y manténlo seguro."
Si tienes dudas sobre el proceso de reciclaje, consulta a la Asociación China de Reciclaje de Materiales o a tu asociación local de la industria de nueva energía para asegurarte de que las baterías sean recicladas legalmente, de forma segura y con alto valor.
Existen muchas ventajas al reciclar baterías de fosfato de hierro y litio:
1. Reciclaje de recursos
2. reducción de la contaminación ambiental
3. Valor económico: reducción de costos y utilización eficiente en escalas
4.Reducción de residuos electrónicos
...
I. Selección de canales de compra formales
De prioridad a los canales oficiales, a través del sitio web oficial de la marca de baterías, distribuidores autorizados, y evite comprar en plataformas de segunda mano, tiendas no autorizadas o canales de "promociones a bajo precio".
II. Verificar la identificación del producto y su embalaje
Verifique las etiquetas de la batería, marcas anti-falsificación (por ejemplo, código QR, código de verificación con recubrimiento raspable), lo cual puede ser confirmado a través del sitio web oficial de la marca.
La carcasa de la batería es plana, sin rebabas, ni rastros de fugas; los electrodos (positivo y negativo) no tienen óxido, oxidación, y su interfaz es ordenada.
III. Prueba del rendimiento de la batería
Voltaje de medición: el voltaje completo de la batería Li-FePO4 es aproximadamente 3.6-3.7V, la plataforma de descarga se estabiliza alrededor de 3.2V (es más preciso medirlo después de 1 hora de reposo tras estar completamente cargada).
Voltaje común de la batería de fosfato de hierro y litio:
La batería de 12V está compuesta por cuatro celdas de 3.2V conectadas en serie;
La batería de 24V está compuesta por 8 secciones conectadas en serie.
Si la batería de 12V tiene 6 pequeñas celdas (2V cada una) en su interior, podría ser una batería de plomo-ácido falsificada.
IV. Verificación de marca y certificación
Verifique el sitio web oficial de la marca: verifique la autenticidad en el sitio web oficial de la marca a través del código anti-falsificación o número de serie en la batería.
Algunas marcas ofrecen sistemas de trazabilidad para rastrear lotes de producción.
V. Garantía de servicio posventa
Proporcione una factura formal y tarjeta de garantía para confirmar el período de garantía (los productos originales suelen ofrecer una garantía de 2-5 años).
Rechace productos con "sin garantía" o "promesas verbales".
VI. Notas de Escenarios Especiales
Baterías de coches eléctricos:
Verifique que la batería coincida con el modelo del VE y que la batería original tenga un código específico del modelo.
Desmonte la máquina para verificar si la celda de la batería interna tiene la marca "LiFePO4", para evitar el uso de baterías de litio ternario (alta tensión, fácil de explotar) falsificadas.
Baterías de almacenamiento de energía:
Requisitos de **BMS (Sistema de Gestión de Baterías)** parámetros, un BMS genuino con protección contra sobrecarga, descarga excesiva y cortocircuitos.
Resumen: mnemónicos de identificación rápida
uno verifica el canal, dos mira la etiqueta, tres mide el voltaje, cuatro pesa, cinco compara el precio, seis certifica, siete garantiza que no puede ser falso.