Guía BATERÍAS LiFePo4 para camper y autocaravana

Si has llegado hasta aquí es porque has oído sobre las ventajas de las baterías Lifepo4, algo que igual hasta ahora no te habías planteado instalar en tu furgoneta camper o autocaravana. Pues bien, te encuentras ante nuestra GUÍA sobre BATERÍAS LiFePo4 para CAMPER y AUTOCARAVANA, un extenso manual que hemos redactado para despejar todas tus dudas sobre este tipo de baterías y como implementarla en tu casa con ruedas. Coge papel y lápiz y comencemos.

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TIENDA CAMPER

guía baterías lifepo4 para camper y autocaravana

CONSIDERACIONES INICIALES en las baterías LiFePo4

Antes de entrar al meollo hay que tener muy claro la diferencia entre tres nomenclaturas, que durante toda la guía las iremos usando para hablar sobre la capacidad de las baterías LiFePo4: Ah, SOC, DOD.

diferencias capacidad dod soc baterías

» Capacidad (Ah)

La capacidad de una batería es la cantidad de energía que puede almacenar para después suministrarla según nuestras necesidades. Podríamos compararlo con los metros cúbicos de agua que entran en un depósito. Se mide en amperios-hora (Ah).

» Estado de carga (SOC)

El SOC (State Of Chargue) es el valor que nos indica la energía acumulada en la batería, expresándose en %. Un SOC de 100% nos dirá que la batería está cargada al completo.

» Profundidad de descarga (DOD)

El DOD (Deep Of Discharge) es uno de los conceptos más importantes que debemos entender. Podemos decir que el DOD es la cantidad de energía entregada por la batería durante su descarga, expresada en %.

Este parámetro es inversamente proporcional al SOC. Si el DOD de nuestra batería es 80% (se ha descargado un 80%), el SOC será de 20% (tiene un 20% de carga).

VENTAJAS de las baterías LiFePo4 respecto a las de Plomo/AGM/Gel

Las baterías de LiFePo4 tienen una serie de ventajas respecto a las de plomo, AGM o Gel. Estas ventajas nos pueden hacer inclinar la balanza para decantarnos hacia las baterías LiFePo4 e instalarlas en nuestra furgoneta camper o autocaravana.

caracteristicas baterías lifepo4 vs monoblock
  1. Menor tamaño y peso ante la misma capacidad (Ah).
  2. Se pueden descargar hasta un 80% de DOD (las baterías AGM no se recomienda descargar más del 50%).
  3. Cargas y descargas con altas corrientes (hasta un régimen de 1C).
  4. Hasta 4.000 ciclos con descargas del 80% de DOD.
  5. Voltaje constante durante el 80% de DOD.

CARACTERÍSTICAS de las baterías LiFePo4

Como hemos visto anteriormente las baterías de LiFePo4 tienen una serie de ventajas con las que marcan una gran diferencia con las baterías de plomo, AGM o Gel. Es por ello que nos encontramos ante una buena alternativa para montar en nuestra camper o autocaravana. Veamos estas características más a fondo para comprender cada una de ellas.

» Tamaño y peso

Como hemos dicho anteriormente, ante la misma capacidad las baterías de LiFePo4 tienen un menor peso y tamaño que las baterías de plomo, AGM o Gel. Esto es un gran beneficio, ya que podemos instalar baterías LiFePo4 de más capacidad en nuestra furgoneta camper o autocaravana sin preocuparnos del espacio que ocupa.

En esta tabla puedes ver datos de tamaños y pesos que hemos recogido de diferentes modelos de baterías LiFePo4 y AGM. Si nos fijamos, una batería de 280Ah LiFePo4 ocupa menos y su peso es más reducido que una batería de 100Ah AGM.

tabla tamaños y pesos baterías lifepo4 vs agm

» Voltaje de las celdas

Las baterías de LiFePo4 no son baterías monoblock, sino que las celdas se venden por separado. Cada celda tiene una tensión nominal de 3,2V y lo normal para nuestras furgonetas camper y autocaravana es adquirir un total de 4 celdas y unirlas en serie para obtener una batería LiFePo4 resultante de 12,8V (tensión nominal).

Para instalaciones de 24V uniremos en serie un total de 8 celdas LiFePo4, obteniendo un conjunto de 25,6V.

Otro dato muy importante con relación al voltaje es la tensión mínima y máxima que debe tener cada celda. Según los fabricantes, las celdas de LiFePo4 NO PUEDEN TENER un voltaje por debajo de 2,50V ni un voltaje superior a 3,65V.

Estos voltajes “seguros” se los programaremos a través de la BMS, la cual se encargará de cortar la carga o descarga de las celdas cuando alguna de ellas alcance esos valores.

Encontrarás mucha más información sobre las BMS en nuestro artículo BMS y BALANCEADORES para Baterías LiFePo4 [proximamente…].

» C Rate o Velocidad de carga/descarga

El C Rate es un valor que nos da el fabricante para indicarnos la velocidad de carga y descarga de la celda.

Es muy importante conocer este indicador, ya que nos determinará a que corriente podemos cargar/descargar nuestras celdas sin que sufran daños. El fabricante siempre nos indicará un C Rate máximo y otro recomendable.

especificaciones corriente recomendada máxima baterías lifepo4

En este ejemplo tenemos una celda LiFePo4 con una capacidad de 280Ah. El fabricante nos aconseja una carga/descarga máxima de 1C. Esto quiere decir que la corriente máxima de carga/descarga debería ser de 280Ah x 1 = 280A.

Por otro lado, el fabricante nos indica una carga/descarga recomendada de 0.5C. Haciendo los cálculos nos daría 280Ah x 0.5 = 140A.

En descarga también vemos un tercer valor, el máximo pulso de descarga en el que nos pone 3C. Esto nos indica que podrá haber pequeños picos durante la descarga de máximo 840Ah (280Ah x 3).

Recordemos que en las baterías de Plomo/AGM/Gel la máxima corriente de carga/descarga no se recomienda superar en un 10% la capacidad de la batería expresada en C10. Y nunca se debe exceder el 20% de la capacidad. Pongamos como ejemplo una batería AGM de 280Ah C10:

  • Recomendado no superar 10% = 28A
  • Nunca exceder 20% = 56A

Otra forma en la que podemos ver expresado el C Rate en una tabla de especificaciones es la siguiente:

En este ejemplo con otra celda de 280Ah observamos que la máxima corriente de carga es de 0.5C y podemos llegar hasta el 1C durante picos de 30 segundos como máximo.

En el caso de la descarga la máxima corriente es de 1C y los picos durante 30 segundos es de 3C.

Como podemos ver, las baterías LiFePo4 tienen un mejor comportamiento ante grandes tasas de carga y descarga. Otra de las ventajas ante las demás baterías.

» DOD Máximo en baterías LiFePo4

La profundidad de descarga máxima (DOD Máximo) es otra de las ventajas por las que destacan las baterías LiFePo4 respecto a las demás.

Los fabricantes nos aseguran que se pueden descargar hasta un 80% sin que sea perjudicial para su vida útil.

Las baterías de plomo y AGM no se recomienda descargarlas más de un 50%, ya que se reduciría drásticamente su ciclo de vida.

» Estabilidad del Voltaje

Otro de los puntos fuertes de las baterías LiFePo4 es su estabilidad en el voltaje ante dos situaciones: grandes corrientes de descarga y SOC bajos.

gráfica curva tensiones diferentes c-rate

En el gráfico superior se puede ver el comportamiento de las baterías LiFePo4 ante diferentes tasas de descarga (C Rate). Como podemos observar, mantienen muy bien la tensión ante grandes corrientes de descarga. Incluso a tasas de 1C el voltaje cae algo, pero es muy estable.

gráfica voltajes lifepo vs agm

En este otro gráfico vemos como una batería LiFePo4 mantiene una tensión superior a 12V hasta el 20%-10% de SOC. En la misma situación una batería AGM al 50%-40% de SOC ya está por debajo de 12V.

También observamos que la tensión en las baterías LiFePo4 es muy estable durante gran parte de su descarga. Desde el 80% al 20% de SOC el voltaje varía apenas 0,4V (luego, a partir del 20%, cae en picado).

» Ciclos de descarga

Los fabricantes nos indican que las baterías de LiFePo4 tienen una vida de 4.000 ciclos a una descarga del 80% de DOD. Por poner un ejemplo, una batería de 100Ah LFP4 podemos descargarla 4.000 veces usando un total de 80Ah en cada descarga.

En la siguiente gráfica podemos ver como una batería LiFePo4 a un régimen de 1C y DOD 80% tiene unos 4500 ciclos de vida. Si bajamos el régimen a 0.5C subimos a 6.500 ciclos de vida.

gráfica batería lifepo4 ciclos vs c-rate

Si comparamos con una batería de ácido, la curva que nos presentan es que a un DOD del 80% tendremos 675 ciclos de vida. Tenemos que subir a un DOD del 50% para llegar a los 1.150 ciclos (y esto con un régimen de descarga de C20).

curva dod ciclos carga descarga
Gráfica de los ciclos de vida en una batería de ácido.

Baterías LiFePo4 vs Baterías de Litio

Las baterías de Litio (también conocidas como Li-Ion) tienen un voltaje nominal de 3,7V, siendo su voltaje de seguridad máximo y mínimo de 2,75V y 4,25V respectivamente. Las baterías de Litio son de estado líquido, una desventaja muy grande que las hace bastante peligrosas, pudiendo llegar a arder o explotar (ante sobrecargar o sobredescargas).

Las baterías de LiFePo4 (litio ferrofosfato o fosfato de hierro) son de estado sólido, una gran ventaja que evita que exploten. Por otra parte, son más estable y duraderas que las de Litio. Podríamos decir que una desventaja frente a las de Litio es que son de menor capacidad energética, pero para nosotros la seguridad es lo más importante.

¿Qué NECESITAMOS para MONTAR una batería LiFePo4?

A la hora de montar nuestra batería LiFePo4 necesitamos tres elementos, de los cuales, dos de ellos son imprescindibles: celdas LiFePo4 y BMS.

1. Celdas LiFePo4

Como hemos visto más arriba, cada celda tiene una tensión nominal de 3,2V. Para construir nuestras baterías LiFePo4 para camper y autocaravana, lo más normal es usar 4 celdas para tener una tensión nominal resultante de 12,8V. Tan solo tenemos que elegir la capacidad que queramos y unirlas en serie entre ellas.

Las capacidades más comunes de celdas LiFePo4 que encontramos en el mercado son de 60Ah, 90Ah, 105Ah, 200Ah, 280Ah y 320Ah.

2. BMS

Aunque todas las celdas que adquiramos sean del mismo fabricante y lote, es posible que la resistencia interna de cada una de ellas sea diferente. Esto hace que las celdas no se carguen y descarguen a la misma velocidad. La BMS se encarga de monitorizar el voltaje de cada celda y protegerlas en caso de sobretensión o subtensión (cortar tanto la carga como la descarga cuando una celda llega al valor de tensión programado).

3. Balanceador

Aunque este elemento es opcional en nuestra batería LiFePo4, es recomendable instalarlo. La BMS tiene un sistema de balanceado entre celdas, pero es muy mediocre. Es por ello que podemos instalar un balanceador específico para que estabilice las cargas de nuestras celdas.

Para entender mucho mejor el funcionamiento de la BMS y balanceador, hemos escrito el artículo BMS y BALANCEADORES, tu GUÍA final [próximamente…]. En él encontrarás desde los diferentes tipos hasta su configuración y cálculo.

SIGLAS en las baterías LiFePo4: 4s, 8s, 2p4s…

Nuestro banco de celdas LiFePo4 estará designado por unas siglas según su configuración (serie, paralelo o ambas). Esto es muy importante a la hora de elegir nuestro BMS y balanceador.

En un caso normal para una instalación en una furgoneta o autocarava, configuraremos un total de 4 celdas en serie. A esta disposición la designaremos como 4s.

En cambio, si queremos tener una batería de 24V deberemos conectar en serie un total de 8 celdas. Por lo que el resultado será una batería LiFePo4 de 8s.

Ahora imaginemos que tenemos una configuración 4s, pero nuestro banco de celdas solo nos da 100Ah. Queremos conectar otro banco idéntico 4s en paralelo para aumentar la capacidad final a 200Ah. Por lo cual tendremos dos bancos en paralelo de cuatro baterías en serie cada uno: 2p4s.

¿Celdas LiFePo4 en PARALELO?

Antes de contestarte a esta pregunta, te recomendamos que leas nuestro artículo BATERÍAS EN PARALELO, problemas y soluciones. En el té detallamos en profundidad por qué NO es aconsejable conectar baterías en paralelo. Aun así, te vamos a dar unas pinceladas del porqué es mejor conectar las celdas de nuestra batería LiFePo4 solamente en serie.

En primer lugar, te diremos que la mejor solución es conectar las celdas en serie. Con ello nos aseguramos de que cuando las celdas estén en reposo (ni carguen ni descarguen) no va a existir ninguna transferencia de corriente entre ellas. Por otra parte, el BMS tendrá control total sobre cada una de las celdas, ya que las “vigila” de forma independiente.

En cambio, si conectamos nuestras celdas en paralelo, habrá una transferencia constante de energía entre ellas, aunque no reciban carga ni la demanden. El BMS solo podrá controlar el voltaje completo del paquete de celdas que esté en serie.

Como contamos en el artículo BATERÍAS EN PARALELO, problemas y soluciones, esta cesión constante de energía es un gran problema que puede generar el envejecimiento prematuro de las celdas.

Carga de batería LiFePo4 con ALTERNADOR o BOOSTER

En las baterías de LiFePo4 no es necesario realizar etapas de carga (absorción, bulk, flotación…) como ocurre con las baterías de plomo, AGM o Gel. Estas se pueden cargar con una tensión y corriente constante.

Es por ello que usar el alternador de la furgoneta camper o autocaravana para cargar nuestras baterías LiFePo4 es totalmente válido (siempre que la batería esté separada de la principal mediante un relé, como ya explicamos en el artículo INSTALACIÓN BATERÍA AUXILIAR en una furgoneta).

Aun así, lo más recomendable es usar un Booster para la carga de la batería LiFePo4 por varias razones:

  • Es posible que el alternador nos dé poca corriente de carga (unos 10A-20A), lo que hará que nuestra batería se cargue muy lentamente. Con un Booster aumentaremos esa corriente disminuyendo los tiempos de carga.
  • El Booster lo podemos programar para que corte la carga a una tensión inferior que el BMS. Algo totalmente recomendable, ya que hay que intentar que el BMS corte por sobretensión y subtensión tan solo en casos puntuales como método de protección (todo esto lo explicamos más extensamente en el artículo BMS y Balanceadores para baterías LiFePo4 [próximamente…]).
Accede a nuestra TIENDA CAMPER donde encontrarás todos los modelos de BOOSTER que recomendamos.

RELÉS y BOOSTER

En vez de instalar un Booster, que sus precios son algo elevados, podemos poner un cargador DC-DC de corriente constante. Estos vienen muy bien sobre todo si nuestro alternador es inteligente (Euro6 y algunos Euro5).

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MONTAJE de las baterías LiFePo4 en Camper y Autocaravana

Llega la hora de montar todos nuestros elementos para conformar la batería LiFePo4. A continuación te damos diferentes TIPs para que lleves a cabo este sencillo proceso.

» Montaje de las celdas LiFePo4

Una vez hemos recibido las celdas de LFP4 debemos comprobar la tensión de cada una de ellas. Lo normal es que estén entre 3.23V y 3.27V y entre ellas haya una diferencia, como mucho, de pocos milivoltios.

Es recomendable hacer un equilibrado inicial de las celdas. Para ello debemos unirlas en paralelo y dejarlas conectadas así varios días (incluso hay gente que las deja una semana). Podemos ir comprobando la corriente que ceden/absorben las celdas con una pinza amperimétrica. Si entre todas ellas es 0V, ya está listo para seguir nuestro montaje.

equilibrado celdas lifepo4 paralelo

Para unir las baterías en paralelo, el fabricante suele incluir pletinas (busbars) y tornillería. Todo ello ya calculado para soportar la corriente de nuestra batería. Es por ello que debemos de cerciorarnos sin en la descripción del producto viene indicado que incluye el material de montaje.

Lo siguiente sería presentar las celdas en la posición correcta para realizar la conexión en paralelo con las pletinas. A continuación, te dejamos una ilustración de como debería ser, fijate que el polo positivo en cada celda está girado 180º respecto a su celda anexa.

conexionado en serie celdas lifepo4

» Montaje de la BMS

Una vez presentadas las celdas podemos colocar las pletinas, pero antes de poner los tornillos/tuercas y apretarlos hay que acordarse de conectar también la BMS.

conexión bms puerto común batería lifepo4
Conexión de una BMS (puerto común) en una batería LiFePo4.

Por norma general, nuestra BMS traerá dos cables de gran sección (en algunos casos son 4) y un bus de diagnosis (para un banco 4s serán 5 cables de poca sección). El cable B- (normalmente azul) lo conectaremos al negativo de nuestro banco LiFePo4. Y el cable P- (normalmente negro) será la salida negativa de la batería, donde conectaremos todos los polos negativos de nuestros consumibles.

Siempre tenemos que conectar en primer lugar el cable B- al banco de baterías. Después ya podremos seguir con todo el conexionado de la BMS.

Es la hora de conectar el bus de diagnosis. Para nuestro banco de 4s tenemos 5 cables, que por lo general son rojo, negro y tres grises. El cable rojo lo llevaremos al polo positivo de salida en nuestro banco LiFePo4, es decir, al positivo donde conectaremos todos nuestros consumibles de la furgoneta o autocaravana. El cable negro irá al polo negativo donde está conectado el B- de la BMS. Y por último conectaremos los tres cables grises a cada positivo de las celdas restantes.

» Montaje del balanceador

Si vamos a instalar también un balanceador, este se conectará de igual forma que el BMS. El B- al B- de la BMS y los 4 cables restantes a los positivos de las celdas.

conexión bms balanceador batería lifepo4
Conexión de la BMS y balanceador en una batería LiFePo4.

Ya solo nos queda apretar los tornillos/tuercas con firmeza pero con cuidado de no romper el terminal. Hay fabricantes que indican en la ficha técnica de las celdas qué par (Nm) hay que dar al apriete, aunque para ello es necesario disponer de una llave dinamométrica.

Para todas las conexiones de la BMS y balanceador hay que usar terminales. Para elegir el terminal adecuado debemos saber la sección del cable y métrica del tornillo de la celda LFP4.

» Instalación de las baterías LiFePo4 en Camper y Autocaravana

A la hora de instalar las baterías LiFePo4 en nuestra camper o autocaravana, lo más recomendable es hacerlo en posición vertical. Es decir, con la válvula de seguridad hacia arriba, si no esta no funcionará correctamente.

Tan solo debemos retirar nuestra antigua batería y colocar la nueva batería LiFePo4. No hay que hacer nada más, ya que la tensión nominal de ambas baterías es la misma. Da lo mismo que la antigua batería se cargase a través de relé, booster o convertidor DC/DC.

Antes de llegar a la instalación de la batería LiFePo4 en la camper o autocaravana, debemos configurar correctamente nuestra BMS. Si en nuestra instalación eléctrica disponemos de aparatos configurables (booster, reguladores solares o inversores) tenemos que configurarlos correctamente para nuestra nueva batería LiFePo4. Todo esto lo explicamos más en profundidad en nuestro artículo BMS y BALANCEADORES para LiFePo4 [próximamente…].

Baterías PREMONTADAS LiFePo4

Hasta aquí ya tienes que ser todo/a un profesional y ser capaz de montarte tus propias baterías LiFePo4 para la furgoneta camper o autocaravana. Pero si todavía no estás 100% seguro/a de hacerlo, no desesperes.

En el mercado existen baterías LiFePo4 ya pre-montadas. Vienen con su BMS, las conexiones realizadas y todo ello presentado en una caja estanca. Es una buena alternativa para el que no se fía de hacerlo vosotros mismos.

Aun así, si te sientes capaz de liarte la manta a la cabeza, recomendamos que te montes tu propia batería LiFePo4. Al final y al cabo, eres tú el que vas a elegir tus celdas, la BMS, el balanceador y vas a realizar el conexionado. De la otra forma te tienes que fiar de lo que te manda el vendedor y que todo esté correcto dentro de esa “caja negra”.

Por otra parte con estas baterías pre-montadas no podrás conectarte a la BMS con tu móvil y saber en cada momento el diagnóstico de cada celda. Así como tampoco podrás configurar la BMS a tu gusto. Es una caja cerrada y tan solo se puede ver el % de carga en un display que trae.

¿DÓNDE COMPRAR nuestras baterías LiFePo4?

Tras toda la teoría sobre baterías LiFePo4, llega la hora de adquirirlas, pero ¿Dónde comprarlas? Siento decirte que de momento es inviable adquirirlas en Europa, ya que tienen unos precios desorbitados (de más de 1000€).

Es por ello que no nos queda otra que mirar hacia el gigante asiático. China tiene todo lo que necesitamos para la construcción de nuestra batería LiFePo4 y encima a precios competitivos. Es por ello que nosotros hemos adquirido todo nuestro material en AliExpress.

No te pierdas nuestra TIENDA CAMPER y accede a nuestra sección de BATERÍAS LIFEPO4 donde descubrir todos los artículos y accesorios para nuestra camper y autocaravana.

TIENDA CAMPER LIFEPO4

Dos tiendas recomendables donde comprar nuestras celdas LiFePo4 son LiitoKala Oficial Store y Soonbuy Official Store. Durante años se ha ganado un buen prestigio en este ámbito y es en NUESTRA TIENDA CAMPER donde recomendamos comprar las baterías.

Aun así, como en todos los productos de AliExpress, antes de comprar aconsejamos leer los comentarios de los demás usuarios y fijarnos tanto en las estrellas de puntuación como en el total de productos vendidos.

2 Respuestas

  1. Daniel

    Tremendo artículo! Como siempre gracias por toda esta información.

    Desconocía este mundo y me interesa mucho, la verdad que la más barata que he encontrado es de 200Ah por 800€. Una Tensite de Autosolar.
    Si pidiese una me llega demasiado tarde, no sé si me daría tiempo a esperarla (y más con esta crisis de transporte).

    Enorme! Gracias de nuevo.

    Responder
    • Tierras Insólitas

      Hola Daniel!!! Los precios de AliExpress son muy buenos, pero ya sabes que hay que tener paciencia en los pedidos. Si te corre prisa… Mal tema. Un saludo!!!!

      Responder

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