Como montar tu batería de Lifepo4 para la furgoneta camper

¿Que es una batería de Lifepo4 y que benficios tiene?

LiFePO4 es la abreviatura de litio hierro fosfato, que es un tipo de tecnología de batería recargable. Estas baterías utilizan el compuesto de fosfato de hierro y litio como material catódico en lugar de otros compuestos de litio más comunes, como el óxido de cobalto o el óxido de níquel. Esta elección de materiales confiere a las baterías LiFePO4 algunas ventajas y características distintivas.

Las baterías LiFePO4 son conocidas por ser seguras, estables y duraderas. Tienen una menor propensión al calentamiento y a la combustión en comparación con otras baterías de iones de litio. Esto se debe a la estructura molecular de fosfato de hierro, que es más estable y menos propenso a la inestabilidad térmica.

Además, las baterías LiFePO4 tienen una alta densidad de energía, lo que significa que pueden almacenar una cantidad significativa de energía en relación con su tamaño y peso. Son ampliamente utilizadas en aplicaciones que requieren una fuente de energía duradera y confiable, como vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía solar, sistemas de respaldo de energía y equipos médicos portátiles, entre otros.

Aunque las baterías LiFePO4 tienen varias ventajas, también tienen algunas limitaciones. Por ejemplo, tienen una densidad de energía inferior en comparación con otras tecnologías de batería de iones de litio, lo que significa que ocupan más espacio para almacenar la misma cantidad de energía. Además, las baterías LiFePO4 tienden a tener una menor tasa de descarga máxima en comparación con otras baterías de iones de litio.

En general, las baterías LiFePO4 son una opción popular debido a su seguridad, durabilidad y rendimiento generalmente confiable. Sin embargo, es importante tener en cuenta las necesidades y requerimientos específicos de cada aplicación antes de elegir el tipo de batería más adecuado.

Como montar una bateria LIfepo4 comprando los diferentes componentes

Vamos a montar nuestra propia batería de Lifepo4 para muestra furgoneta camper para ahorrarnos unos euros ya que el precio de la batería de este tipo es bastante elevado.

Para montar una batería LiFePO4 por ti mismo, necesitarás los siguientes elementos y materiales:

1. Celdas LiFePO4: Debes adquirir cuatro celdas LiFePO4 con terminales atornillables. Asegúrate de obtener celdas de alta calidad de un proveedor confiable. Las especificaciones y capacidades de las celdas dependerán de tus necesidades y requisitos de energía.
2. BMS (Battery Management System): Un BMS es esencial para supervisar y proteger la batería durante la carga y descarga. El BMS se encargará de equilibrar la carga entre las celdas individuales, proteger contra sobrecargas, sobredescargas, cortocircuitos y controlar la temperatura. Asegúrate de obtener un BMS compatible con las celdas LiFePO4 que hayas elegido.
3. Conectores y cables: Requieres cables de calibre adecuado y conectores para interconectar las celdas y el BMS. Es importante utilizar cables de calidad y de tamaño adecuado para minimizar la resistencia y la pérdida de energía.
4. Caja o envoltura: Para proteger y contener la batería, es recomendable utilizar una caja o envoltura que sea resistente al calor, a los golpes y a la humedad. Puedes adquirir una caja específica para baterías o utilizar materiales como plástico resistente o metal para construir tu propia envoltura.
5. Herramientas y equipo: Para el montaje de la batería, necesitarás herramientas básicas como un destornillador, alicates, cortadores de alambre y una pistola de soldadura (si es necesario). También se recomienda tener un multímetro para medir la tensión y realizar pruebas de conexión.

Para fabricarnos nuestra propia batería tenemos varias opciones, podríamos usar baterías pequeñas y soldarlas una a una. Con este sistema podríamos hacer una celda a medida de la capacidad que queramos y en el futuro podríamos ampliarla si quisiéramos. Sin duda es un sistema muy bueno porque tenemos control tal de nuestra batería y hacerla totalmente personalizable. Pero tiene un problema: hay que soldar mucho y lleva mucho tiempo hacerlo.

Hay otra opción mucho mejor con la que podremos tener nuestra batería en muy poco tiempo gracias a estos pack de baterías que se atornillan:

Baterias Lifepo4 de 3.2v

Este tipo de baterías tienen 3,2 v y solo tenemos que poner 4 de ellas en seria para obtener los 12 voltios que necesitamos. Tienen una gran ventaja y es que no necesitan soldarse ya que van atornilladas. Es muy sencillo y muy rápido hacerlo y nos saldrá bastante más barato que comprar una ya fabricada.

LA pequeña desventaja es que no tenemos tanto control como con las pilas soldadas en cuento a la capacidad. Tendremos que elegir la capacidad por anticipado y esa será la que tengamos.

El montaje es sumamente sencillo solo debemos atornillar las celdas de positivo a negativo y de esta forma formarán 12v ya que cada una tiene 3,2v. Simplemente tendremos que atornillar nada de soldar lo cual hace que sea muy fácil y nos quitamos de los problemas típicos de las soldaduras.

Veamos varias opciones en cuanto a tamaño y capacidad de baterias que puedes elegir uno u otro pack;

BMS para baterias de LIfepo4

El BMS (Battery Management System) para las baterías LiFePO4 desempeña un papel crucial en su funcionamiento seguro y eficiente. Aquí tienes información sobre las funciones y características principales de un BMS para baterías LiFePO4:

1. Protección de celdas: El BMS supervisa constantemente las celdas individuales de la batería LiFePO4 para protegerlas contra condiciones peligrosas, como sobrecargas y sobredescargas. Controla y equilibra la carga de manera equitativa entre las celdas, asegurando que ninguna celda se cargue o descargue excesivamente.
2. Monitorización de temperatura: El BMS supervisa la temperatura de las celdas para prevenir situaciones de sobrecalentamiento. Si la temperatura alcanza un nivel crítico, el BMS puede activar mecanismos de seguridad para proteger la batería y evitar daños.
3. Gestión de corriente: El BMS regula la corriente de carga y descarga de la batería para evitar corrientes excesivas o inseguras. Controla el flujo de energía para garantizar un funcionamiento estable y seguro.
4. Equilibrio de celdas: Las celdas de una batería LiFePO4 pueden tener ligeras diferencias en su capacidad y rendimiento. El BMS se encarga de equilibrar la carga entre las celdas para asegurarse de que todas estén en un estado similar y maximizar la eficiencia de la batería.
5. Protección contra cortocircuitos: El BMS detecta y protege la batería contra cortocircuitos. En caso de un cortocircuito, el BMS puede desconectar automáticamente la batería para evitar daños y prevenir riesgos de seguridad.
6. Comunicación y supervisión: Algunos BMS para baterías LiFePO4 ofrecen capacidades de comunicación, como puertos de datos o interfaces de comunicación, que permiten monitorear el estado de la batería, recibir notificaciones y ajustar parámetros a través de sistemas de gestión de baterías (BMS).
7. Indicadores y alarmas: Muchos BMS tienen indicadores LED o pantallas que muestran el estado de la batería, como el nivel de carga y la temperatura. También pueden incluir alarmas audibles o visuales para alertar sobre situaciones anormales o peligrosas.

Una vez tengamos la batería montada nos falta un elemento muy importante para regular este tipo de baterías: El BMS.

Se trata de un aparato electrónico que sirve para regular las cargas y descargas de la batería, es fundamental para maximizar el rendimiento de la batería poner un BMS. Tenemos que mirar algunos detalles a la hora de comprarlo como son que sea del amperaje y voltaje adecuado para nuestro pack de baterías.

El BMS se elije teniendo en cuenta tres cosas: el voltaje el amperaje y el numero de celdas. en este caso seria 4s ya que tenemos 4 celda para formar esos 12v. Además deberemos tener en cuenta que es válido para lifepo4.

La instalación es sencilla y tampoco requiere soldar, simplemente atornillar el BMS en las posiciones que se indican.

Importante eso si, ir haciéndolo en el orden adecuado. Las posiciones vienen en indicadadas en el manual del BMS y cada cable y va a un punto de cada una de las baterías. Deberás elegir un BMS adecuado para la capacidad de las bateria que vas a montar. Sigue estos pasos

Tipos de BMS:

Apra este tipo de celdas hay dos tipos de BMS los normales y los inteligentes:

Como conectare el bms a la bateria:

Podemos elegir uno de estos bms y después conectarlo a la batería siguiendo estos pasos:

1. Reúne los materiales: Asegúrate de tener todos los componentes necesarios, incluyendo el BMS compatible con una batería LiFePO4 de 12V, cables de conexión, herramientas y elementos de protección personal.
2. Desconexión de la energía: Antes de comenzar, asegúrate de desconectar cualquier fuente de energía y apagar cualquier dispositivo conectado a la batería.
3. Identifica los terminales de la batería: En una batería LiFePO4 de 12V, generalmente tendrás dos terminales principales: el terminal positivo (+) y el terminal negativo (-).
4. Conexión del BMS: Conecta el cable positivo del BMS al terminal positivo (+) de la batería y el cable negativo del BMS al terminal negativo (-) de la batería. Asegúrate de apretar correctamente las conexiones y utilizar los conectores adecuados según las especificaciones del BMS y la batería.
5. Conexión de los cables de carga y descarga: El BMS también tendrá terminales para los cables de carga y descarga. Conecta el cable de carga al terminal de carga del BMS y el cable de descarga al terminal de descarga del BMS. Verifica las instrucciones del BMS para asegurarte de que conectas los cables correctamente.
6. Conexión de los cables de equilibrio: Si tu batería LiFePO4 de 12V tiene celdas individuales que requieren equilibrio, el BMS tendrá terminales para los cables de equilibrio. Conecta los cables de equilibrio desde el BMS a los puntos de equilibrio correspondientes en las celdas de la batería. Sigue las instrucciones del BMS para realizar las conexiones adecuadas.
7. Verificación de las conexiones: Una vez que hayas conectado todos los cables, verifica nuevamente todas las conexiones para asegurarte de que estén bien sujetas y sin cables sueltos. Asegúrate de que no haya cortocircuitos o cables pelados que puedan entrar en contacto con otros componentes metálicos.
8. Cierre y protección: Si tu batería LiFePO4 de 12V no está dentro de una carcasa protectora, considera colocarla en una caja resistente para protegerla de daños físicos y del entorno. Asegúrate de que la caja tenga suficiente ventilación para disipar el calor generado durante la carga y descarga.
9. Pruebas y monitoreo: Una vez que hayas conectado el BMS, enciende la alimentación y realiza pruebas para asegurarte de que todo funcione correctamente. Monitorea el BMS y la batería para asegurarte de que se estén cargando y descargando de manera adecuada y que no haya problemas de temperatura o voltaje anormal.

Montar todo el conjunto en una caja para baterias:

Las cajas para baterías LiFePO4 son componentes diseñados para alojar y proteger las baterías de litio de fosfato de hierro y litio (LiFePO4). Estas cajas desempeñan varias funciones importantes, que incluyen:

1. Protección física: Las cajas para baterías LiFePO4 brindan una protección física robusta a las baterías contra impactos, golpes y vibraciones. Están diseñadas para ser duraderas y resistir condiciones adversas.
2. Protección contra la humedad y el polvo: Las cajas suelen ser selladas para proteger las baterías contra la entrada de humedad, polvo y otros elementos externos que podrían afectar su funcionamiento. Esto es especialmente importante para garantizar la seguridad y la vida útil de las baterías.
3. Disipación del calor: Muchas cajas para baterías LiFePO4 están diseñadas con elementos de disipación de calor, como ventiladores o áreas de enfriamiento, para ayudar a mantener una temperatura adecuada durante la carga y descarga. Esto es importante para evitar el sobrecalentamiento y proteger la integridad de las baterías.
4. Organización y gestión de cables: Las cajas suelen contar con espacios y guías para facilitar la organización y gestión de los cables de conexión, lo que ayuda a mantener un aspecto ordenado y evita posibles enredos o cortocircuitos.
5. Compatibilidad con el montaje: Las cajas para baterías LiFePO4 están diseñadas para facilitar el montaje de las baterías en diferentes aplicaciones. Pueden tener orificios de montaje pre-perforados, soportes o accesorios que permiten una instalación segura y conveniente en vehículos, sistemas solares, embarcaciones marinas u otras aplicaciones.

Es importante elegir una caja de calidad y adecuada para tu batería LiFePO4, considerando factores como el tamaño de la batería, los requisitos de ventilación, la protección IP (grado de protección) y los entornos específicos donde se utilizará la batería