Las pilas son una parte esencial de la vida moderna. Alimentan nuestros teléfonos, portátiles, coches e incluso sistemas de energía domésticos. Dos tipos comunes son las baterías LiFePO4, también conocidas como baterías de fosfato de hierro y litio, y las baterías de iones de litio. En esta guía, te explicamos 10 diferencias entre las baterías LiFePO4 y las de iones de litio para ayudarte a decidir cuál se adapta mejor a tus necesidades.
Diferencias entre las baterías LiFePO4 y las de iones de litio
Tanto las baterías LiFePO4 como las de iones de litio pertenecen a la familia del litio, pero son muy diferentes en su funcionamiento y duración. Estas diferencias son importantes porque la mejor batería para usted depende de la seguridad y de sus necesidades específicas. A continuación te mostramos las 10 diferencias que ponen de relieve cómo se comparan estos dos tipos de baterías en el uso real.
1- Composición química
Las baterías LiFePO4 utilizan fosfato de hierro y litio como química principal. La mezcla de litio, hierro y fosfato las hace muy estables y seguras. A diferencia de las pilas de cobalto, las de LiFePO4 no se recalientan con facilidad, ni siquiera a altas temperaturas o si se dañan. Esta química reduce el riesgo de incendio o explosión. La fuerte unión entre el hierro y el fosfato también evita el desbocamiento térmico.
Las baterías de iones de litio utilizan óxido de litio cobalto, óxido de litio manganeso o níquel manganeso cobalto. Estos materiales les confieren una mayor densidad energética, lo que significa que pueden almacenar más energía en un tamaño más pequeño. Por eso son habituales en teléfonos y ordenadores portátiles. Pero el uso de cobalto y níquel también las hace más propensas al sobrecalentamiento y a afrontar riesgos como la hinchazón o el incendio.
2- Densidad energética
Las baterías LiFePO4 tienen menor densidad energética, normalmente en torno a 90-120 Wh/kg. Esto significa que almacenan menos energía por kilogramo que las baterías de iones de litio. Esto puede ser un inconveniente para dispositivos como coches eléctricos o drones, en los que el tamaño reducido y la autonomía prolongada son esenciales. Su menor densidad energética está bien para instalaciones estacionarias, pero los usuarios deben comprobar la temporización de las baterías de 10 kWh para planificar la producción de energía.
Las baterías de iones de litio son conocidas por su alta densidad energética, que suele oscilar entre 150 y 250 Wh/kg según el tipo. Esto las hace más ligeras y capaces de hacer funcionar dispositivos durante más tiempo con una sola carga. Por eso son la mejor opción para teléfonos inteligentes y ordenadores portátiles. Pero la mayor densidad energética también sobrecarga las celdas de la batería. Puede acortar su vida útil y aumentar el riesgo de sobrecalentamiento.
3- Ciclo de vida
Uno de los mayores puntos fuertes de las baterías LiFePO4 es su larga vida útil. Suelen durar entre 3.000 y 5.000 ciclos de carga antes de que su capacidad disminuya mucho. En el uso diario, esto equivale a unos 8-10 años de rendimiento constante. Esto las convierte en una opción excelente para el almacenamiento solar o los sistemas aislados de la red. Aunque las baterías LiFePO4 cuestan más al principio, su larga vida útil las hace más baratas a largo plazo.
Las baterías de iones de litio tienen un ciclo de vida mucho más corto, normalmente entre 500 y 1.000 ciclos de carga, dependiendo de cómo se utilicen. Después de eso, su capacidad empieza a disminuir, y los usuarios intensivos pueden necesitar sustituciones en sólo 2-3 años. LiFePO4. Como no duran tanto, las baterías de iones de litio son mejores para dispositivos como teléfonos o coches eléctricos que se sustituyen a menudo.
4- Seguridad y estabilidad térmica
Las baterías LiFePO4 son conocidas por ser extraordinariamente seguras, ya que soportan bien el calor y las sobrecargas. Esto las convierte en una buena opción para aplicaciones como el almacenamiento de energía en el hogar o los hospitales. Incluso en condiciones extremas, se mantienen estables, lo que da tranquilidad a los usuarios. Su seguridad las hace ideales para su uso a largo plazo en sistemas críticos.
Las baterías de iones de litio son más sensibles al calor, la sobrecarga y los daños. Si las cosas van mal, pueden entrar en embalamiento térmico, lo que puede provocar un incendio o una explosión. Para reducir este riesgo, siempre necesitan un sistema de gestión de baterías (BMS) que controle el voltaje y la temperatura. Aunque el BMS las hace más seguras para el uso diario en teléfonos y portátiles, el riesgo sigue siendo mayor que con las LiFePO4.
5- Comparación de costes
Las baterías LiFePO4 cuestan más al principio porque son más difíciles de fabricar y son más grandes para la misma cantidad de energía. Pero si nos fijamos en el coste por ciclo de carga, suelen ser más baratas con el tiempo. Por ejemplo, una batería LiFePO4 que dure 4.000 ciclos es mucho más rentable que una batería de iones de litio que dure sólo 1.000 ciclos.
Las pilas de iones de litio son más baratas de comprar y más fáciles de conseguir en las tiendas. Las baterías de iones de litio son más asequibles de comprar y están más disponibles en las tiendas. Esto se debe a que los fabricantes chinos producen muchas baterías de iones de litio para el mercado mundial. Su precio más bajo las hace populares para la electrónica económica y los vehículos eléctricos.
6- Aplicaciones de LiFePO4 frente a Iones de Litio
Las baterías LiFePO4 se utilizan a menudo en sistemas solares, energía de reserva, dispositivos médicos, autobuses eléctricos y vehículos recreativos. Su seguridad, estabilidad y larga vida útil las hacen ideales en lugares donde sustituir una batería es difícil o caro. Muchos sitios fabricantes de baterías de ión-litio en China se centran en baterías de alta densidad para electrónica de consumo. También son ideales para hogares sin conexión a la red eléctrica.
Las baterías de iones de litio son la mejor opción para teléfonos, portátiles, tabletas y coches eléctricos. Su pequeño tamaño y gran capacidad de almacenamiento de energía permiten a los fabricantes fabricar dispositivos potentes y ligeros. También se utilizan en herramientas eléctricas y drones, donde la carga rápida y la portabilidad son importantes. Pero no son ideales para grandes artículos fijos o sistemas de almacenamiento.
7- Velocidad de carga
Las baterías LiFePO4 suelen cargarse a una velocidad moderada. No son tan rápidas como las baterías de iones de litio, pero funcionan bien en sistemas solares y configuraciones de carga constante. La carga más lenta ayuda a que la batería dure más y evita que se sobrecaliente. La mayoría de las baterías LiFePO4 pueden alcanzar una carga de 80% en 1-2 horas, cuando se utilizan con el cargador adecuado.
Las baterías de iones de litio se cargan más rápido, sobre todo en teléfonos y coches eléctricos con carga rápida. Por ejemplo, algunos smartphones pueden alcanzar una carga de 50% en sólo 30 minutos. Pero cargar demasiado rápido suele acortar la vida útil de la batería, así que es mejor mezclar la carga rápida con una carga más lenta siempre que sea posible.
8- Tamaño y peso
Las baterías LiFePO4 son más pesadas y grandes que las de iones de litio con la misma energía. Esto las hace menos adecuadas para dispositivos que necesitan ser portátiles, como drones o aparatos móviles. Sin embargo, este peso extra no es un problema para instalaciones fijas, como el almacenamiento solar o la energía de reserva. Su mayor tamaño se debe a una menor densidad energética y a una construcción más robusta.
Las baterías de iones de litio son pequeñas y ligeras, lo que las hace ideales para teléfonos, ordenadores portátiles y coches eléctricos. Su alta densidad energética permite a los fabricantes empaquetar más energía en menos espacio. Por eso las baterías de iones de litio son la mejor opción para teléfonos, portátiles y otros dispositivos en los que el espacio y el peso son importantes.
9- Impacto medioambiental
Las baterías LiFePO4 son mejores para el medio ambiente porque no contienen cobalto ni níquel. Estos metales pueden dañar la naturaleza y proceden de minas poco seguras. Duran mucho tiempo, por lo que se necesitan menos recambios y se generan menos residuos. Los materiales también son menos tóxicos, por lo que su reciclaje es más seguro y sencillo.
Las baterías de iones de litio suelen contener cobalto y níquel, que pueden dañar el medio ambiente y proceden de explotaciones mineras poco éticas. También se desgastan más rápido, por lo que se tiran más. Incluso con un mejor reciclaje, siguen teniendo un mayor impacto ambiental que las LiFePO4. Elegir alternativas más seguras como LiFePO4 puede ayudar a reducir el daño medioambiental.
10- Tolerancia térmica
Las baterías LiFePO4 funcionan bien a temperaturas comprendidas entre -20 °C y 60 °C. Se mantienen estables tanto en frío como en caliente. Su gran tolerancia a la temperatura también les ayuda a durar más que muchas otras baterías. Este amplio rango las hace perfectas para exteriores sistemas de almacenamiento de energía en baterías en climas variados.
Las baterías de iones de litio son más sensibles a los cambios de temperatura. El calor elevado puede hacer que se degraden más rápidamente. El frío puede reducir considerablemente su capacidad. Esto las hace menos fiables para su uso en exteriores o en la industria, a menos que se disponga de sistemas de control de la temperatura. Su menor rango de temperaturas limita las aplicaciones en las que las baterías LiFePO4 funcionan mejor.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la gente prefiere las baterías de iones de litio para la electrónica?
Para la electrónica, son ideales por su gran capacidad de almacenamiento de energía, su ligereza y su carga rápida. Significa que los smartphones, portátiles y tabletas pueden funcionar más tiempo sin que los dispositivos resulten voluminosos o pesados. También se recargan rápidamente, lo que se adapta al estilo de vida de los usuarios modernos.
¿Qué ocurre si se sobrecarga una batería de iones de litio?
Si una batería de iones de litio se sobrecarga, puede volverse inestable y peligrosa. La sobrecarga sobrecarga las celdas de la batería, provocando su calentamiento. Esto puede provocar hinchazón, fugas o incluso un desbordamiento térmico o una explosión.
¿Son buenas las baterías LiFePO4 para la energía de reserva?
Sí, las baterías LiFePO4 son perfectas para la energía de reserva. Son seguras, estables y duraderas, lo que las hace fiables durante los cortes de energía. Su química resiste el sobrecalentamiento y los riesgos de incendio, lo que permite utilizarlas en interiores sin preocupaciones.
Conclusión
Por último, tanto las baterías LiFePO4 como las de iones de litio tienen sus puntos fuertes y sus limitaciones. Sin embargo, la elección correcta depende de lo que más necesites: seguridad, larga duración, coste o tamaño compacto. Por ejemplo, las baterías LiFePO4 destacan por su estabilidad, durabilidad y respeto al medio ambiente. Esto las convierte en la mejor opción para almacenamiento solar, sistemas de respaldo y aplicaciones en las que la fiabilidad es lo más importante.
Por otro lado, las baterías de iones de litio ofrecen una mayor densidad energética y una carga más rápida. Por eso son la opción preferida para teléfonos, portátiles y coches eléctricos. Pero recuerde que, a la hora de elegir entre LiFePO4 e iones de litio, no existe una respuesta única. Por eso, entender estas diferencias le ayudará a tomar decisiones más inteligentes.