Optimización y Mantenimiento de Baterías: Funcionamiento, Tipos y Consejos Esenciales

Funcionamiento de las Baterías

Durante el proceso de carga, las placas pierden el sulfato de plomo que las recubre, obteniendo en la placa positiva óxido de plomo y en la negativa plomo. En el electrolito aumenta la concentración del ácido sulfúrico durante la carga. El final del proceso de carga se puede determinar mediante la densidad del electrolito y por las burbujas gaseosas de hidrógeno y oxígeno que se desprenden.

En la descarga se empobrece la concentración de ácido sulfúrico, mientras las placas vuelven a sulfatarse. La diferencia de potencial obtenida por cada par de electrodos es del orden de 2 V. Durante la carga, la tensión de la batería aumenta, dependiendo de la intensidad, hasta un valor superior a 2,75 V. En la descarga, el voltaje disminuye; al acelerarse al final de la descarga, la caída de tensión es brusca, indicando el agotamiento de la batería. Si la batería se descarga del todo, sufre fenómenos internos irreversibles, y lo mismo ocurre si se le suministra una corriente de elevada intensidad.

Régimen de Flotación

Cuando una batería va a estar inactiva durante un período de tiempo, es preciso suministrarle una pequeña corriente necesaria para mantenerla cargada. La tensión ha de ser constante.

Tipos de Baterías

Existen principalmente baterías de plomo y de níquel-cadmio. Dentro de las de plomo, encontramos:

• Baterías de plomo puro: Tienen una larga vida útil y una pequeña autodescarga, pero son costosas.
• Baterías de plomo-antimonio: Presentan una mejor autodescarga y menor vida útil, pero son más baratas.
• Baterías de plomo-calcio: Son las más adecuadas para la energía solar, ya que su autodescarga es muy baja y su vida útil es aceptable.

Las baterías de níquel-cadmio tienen más calidad que las de plomo, pero son mucho más caras.

Acoplamiento de Baterías

Las baterías pueden acoplarse de diferentes maneras para obtener las características deseadas:

1. En serie: La tensión disponible es mayor.
2. En paralelo: La intensidad de corriente es mayor.
3. Mixto (serie-paralelo): Combina las ventajas de los dos acoplamientos anteriores.

Ubicación y Mantenimiento de Baterías

Para asegurar un rendimiento óptimo y prolongar la vida útil de las baterías, es crucial considerar su ubicación y seguir ciertas pautas de mantenimiento:

• Deben instalarse en un lugar seco y ventilado para evitar la acumulación de gases.
• Las baterías deben estar lo más cerca posible de los paneles para minimizar la caída de tensión y el coste de los cables.
• Cuando las baterías se coloquen en más de una fila, hay que dejar al menos 20 cm entre cada dos filas.
• El local debe estar aislado térmicamente, con una temperatura idónea de la habitación entre 15 y 25 ºC.
• Facilidad de acceso para el mantenimiento.
• La batería debe instalarse sobre material aislante.

Impulsos de Igualación

Consiste en aplicar impulsos de sobretensión de corta duración para igualar la carga de los vasos de la batería.

Sobrecarga (Ecualización)

Se realiza para remover el líquido (electrolito) y evitar que se formen posos en el fondo de la batería que podrían provocar cortocircuitos.

Sulfatación de Baterías

La sulfatación es un problema común que ocurre en las baterías por diversas razones:

• Cuando la batería no se carga al 100% de forma periódica.
• Cuando una batería permanece inactiva durante un largo tiempo.
• Cuando una batería se calienta en exceso.

Efectos de la Sulfatación

La sulfatación tiene varios efectos negativos en el rendimiento y la vida útil de la batería:

• Disminuye la superficie útil; también la capacidad y el rendimiento.
• Dificulta el paso de corriente.
• Disminuye el voltaje de descarga.
• La batería se calienta más de lo normal.
• Al cargar la batería, aumenta el voltaje y la energía requerida.