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Curvas de carga LiFePO₄: bulk, absorción y flotación

Las baterías de litio-ferrofosfato (LiFePO₄) son reconocidas por su durabilidad, estabilidad térmica y seguridad. No obstante, cargarlas de forma incorrecta puede reducir significativamente su vida útil. Una correcta comprensión de su curva de carga y de las tres fases principales —bulk, absorción y flotación— es esencial para evitar la degradación prematura y garantizar un rendimiento seguro.

📈 Curva de Voltaje Durante la Carga de una Celda LiFePO₄

Las celdas LiFePO₄ tienen una curva de voltaje característica:

• Entre el 10 % y el 90 % de SOC, la curva es extremadamente plana: el voltaje cambia muy poco aunque la batería se esté cargando.
• A partir del 90 %, la curva se vuelve muy empinada: el voltaje se eleva rápidamente por cada pequeño aumento de carga.
• En la zona entre 3.45 V y 3.65 V, solo se incrementa la carga una fracción adicional (~2–3 %), pero el voltaje tan elevado acelera significativamente la degradación química de la celda.

📊 Curva de carga real: celda EVE MB31

🔢 Tabla de datos aproximados:

SOC (%)	Voltaje por celda (V)
0	2.50
10	3.20
50	3.32
90	3.36
95	3.42
98	3.54
100	3.65

Fases de carga en una instalación fotovoltaica

🔋 Fase Bulk – Corriente constante

En la fase bulk, el cargador suministra una corriente constante mientras el voltaje de la celda sube gradualmente. Esta fase representa la carga más rápida y eficiente, recuperando la mayoría de la energía en menos tiempo. Finaliza al alcanzar el voltaje de absorción, típicamente 3,45 V por celda (55,2 V en una bateria con 16 celdas en serie), aunque muchos fabricantes recomiendan 3,55 V por celda.

🔁 Fase Absorción – Voltaje constante

El cargador mantiene el voltaje constante mientras la corriente disminuye gradualmente. Nuestra recomendación es ajustar el voltaje de absorción a 3,45 V por celda, ya que en este punto se alcanza más del 95% del SOC real. Subirlo hasta 3,65 V solo añade una fracción adicional de capacidad (~2–3 %), pero acelera significativamente la degradación.

Durante esta etapa, ocurre el balanceo entre celdas, lo que es vital para igualar los niveles de carga entre todas. En términos prácticos, la fase de absorción se mantiene durante 1 hora, lo cual suele ser suficiente para que la corriente de carga haya disminuido por debajo de un umbral (ej. 0,05 C) y para completar el balanceo. Tras ese tiempo, el sistema pasa automáticamente a la fase de flotación.

⚖️ Fase Flotación – Mantenimiento

Aunque las baterías LiFePO₄ no requieren flotación continua, algunos sistemas aplican un voltaje bajo de mantenimiento, como 3,35 V por celda para evitar el estrés químico innecesario (53,6 V en baterías 16S).

⚡Gráfica real mostrando las tres fases de carga: celdas EVE MB31 -16S

🔄 Balanceo de Celdas y papel del BMS

En baterías LiFePO₄, el balanceo activo o pasivo entre celdas ocurre típicamente cuando las celdas alcanzan un voltaje elevado y se acercan a la carga completa.

Por eso, es recomendable que las baterías se carguen hasta la fase de absorción al menos una vez por semana, para permitir este proceso.

En la práctica, se configura el BMS para que considere la batería cargada al 100 % cuando se cumplen las siguientes condiciones:

• Se alcance el voltaje de absorción.
• Se haya completado el tiempo de absorción configurado.
• La corriente de carga cae por debajo de un umbral determinado (por ejemplo, 0.05 C).

Esto permite que el SOC se reinicie con precisión y que las celdas se mantengan equilibradas, sin necesidad de llevarlas constantemente al 100 % (3,65 V por celda).

✅ Recomendaciones de Configuración

Parámetro	Valor recomendado
Voltaje de absorción	3.45 V por celda
Duración de absorción	1 hora
Voltaje de flotación	3.35 V por celda
Voltaje de balanceo (en el BMS)	3.45 V por celda
Frecuencia de carga completa	Al menos 1 vez por semana

🔚 Conclusión

Cargar a 3.45 V por celda permite alcanzar más del 95 % de la capacidad útil sin comprometer la longevidad.

El balanceo entre celdas ocurre en la fase final de carga, por lo que es recomendable permitir que la batería complete esta fase periódicamente.

Configurar correctamente el BMS para detectar el final de carga y reiniciar el SOC garantiza mediciones precisas y prolonga la vida útil del sistema.

Usar un voltaje de flotación reducido es opcional, pero es útil en sistemas con conexión permanente al cargador.

📚 Más información

Para profundizar en cómo prolongar la vida útil de tus baterías LiFePO₄, te recomendamos visitar: Guía para maximizar la vida útil de baterías LiFePO₄ .