Los tipos de baterías para sistemas fotovoltaicos

Los tipos de baterías en sistemas fotovoltaicos aislados o del tipo isla, el uso de un banco de baterías es esencial, ya que con ellas se puede seguir suministrando energía eléctrica a todo sistema eléctrico al que esté conectado, es importante conocer que existen diversos tipos de baterías que pueden ser usadas en los sistemas fotovoltaicos y a continuación se hablaran de sus principales características.

Los tipos baterías comúnmente usadas se clasifican en baterías alcalinas y baterías de ácido-plomo, dentro del tipo de baterías alcalinas encontramos las siguientes:

*Batería de níquel cadmio (NiCd)

Este tipo de batería generalmente se usan en aplicaciones industriales, cargas diarias para climas fríos o para pequeños dispositivos portátiles. Diversos fabricantes coinciden en que una batería de este tipo puede tener más ciclos de carga y descarga, que las baterías que generalmente son usadas para este tipo de aplicaciones que son las de ácido-plomo.

*Batería de Níquel hierro (NiFe)

Este tipo de baterías tienen placas negativas, positivas y contienen un electrolítico de potasio, estas generalmente pueden llegar a ser costosas y tener ciertas irregularidades de voltaje de operación que puede llegar a ser dañina para ciertos inversores y controladores de carga.

Al igual que la batería de níquel cadmio son usadas para aplicaciones industriales donde la temperatura pueda llegar a los -45°C o incluso menos.

Para el tipo de baterías ácido-plomo nos podemos encontrar con las siguientes:

*Baterías acido-plomo abiertas

Este tipo de baterías son parecidas a las usadas en comúnmente en un automóvil y de forma similar se usa un controlador para regular los voltajes de salida. Esta batería tiene la peculiaridad de que al acercarse a su carga de 100%, genera un gas de hidrogeno debido a la reacción química interna y este es emitido hacia el ambiente por unas aberturas que tiene, en el caso de que no existiera una correcta ventilación de dicho gas y se deja acumularse se convierte en algo muy explosivo, esta es la razón por la que las baterías deben de estar aisladas de cualquier tipo de motor o sistema de calefacción que puedan emitir alguna chispa cerca hacia el banco de baterías. Otra característica es que debido a la expulsión de este gas se pierden también porciones de agua, por lo cual es necesario rellenarlas de agua periódicamente.

Su principal desventaja es que deben ser transportadas en seco y posteriormente activadas en el sitio de su aplicación añadiendo el electrolítico.

*Baterías selladas (VRLA)

Opuestas a las baterías mencionadas anteriormente, estas no existen la forma de manipular el electrolito que contiene en su interior, pero si contienen una válvula para lograr liberar presión en el caso de que se genere una sobrecarga. Este tipo de baterías son consideradas son consideradas como libres de mantenimiento por la falta de acceso al electrolítico y al no ser recargadas de agua.

Dentro de las baterías selladas existen 2 tipos, las de gel y de esponja fibra de vidrio absorbente. Para las de gel, el electrolítico se convierte en un gel junto con gel silica. Para las baterías de esponja, se usa una capa de vidrio de silice y tienen unos depósitos para combinar los gases generados que se generan al cargar la batería, limitando la cantidad de gas de hidrogeno.

Una de sus principales características es que son resistentes a derrames del electrolítico y pueden ser transportadas y operadas de forma segura, por esta razón pueden ser transportadas por avión o ser usadas en aplicaciones marítimas o remotas donde el mantenimiento regularmente sea complicado o imposible.

Por lo general todos los tipos de baterías de ciclo profundo tendrán una mayor vida si no se descargaran demasiado, generalmente se llegan a descargar al 50% para mantenerlas sanas, es por eso la importancia de usar controladores con desconexión por bajo voltaje (LVD) y de igual forma cuidarlas de no tenerlas en climas demasiado fríos o a altas temperaturas.

Actualmente existe otro tipo de batería que son las de litio, este tipo de batería no emite ningún gas, prácticamente no requiere ningún tipo de mantenimiento, puede llegar a realizar una descarga de entre el 80% y 100% sin afectar su ciclo de vida, conectar más baterías en paralelo sin afectar su funcionamiento de carga y descarga, un menor uso de espacio peso para almacenar más energía, pero su mayor desventaja es el precio comparado con los anteriores tipos de baterías podrían elevar bastante los proyectos de sistemas aislados.  

Fuentes

[1] Solar Energy International. (2015). Fotovoltaica Manual de diseño e instalación. México: Imprecolor Industrial.

[2] Rodriguez, E.. (2020). BATERIAS DE LITIO PARA INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS. Octubre 16, 2020, de Área tecnología.