Todos conocemos las baterías de plomo-ácido: están en nuestros automóviles y hacen encender nuestros generadores. Caballos de batalla sólidos, son baratas y confiables, pero requieren mucho mantenimiento. Una de las baterías comerciales más nuevas es la de iones de litio. Las baterías de iones de litio representan la mayor parte (59%) de la capacidad instalada operativa según el informe de 2017 de IRENA “Almacenamiento de electricidad y energías renovables: costos y mercados hasta 2030”. Son livianas, tienen una alta densidad de energía y se pueden agotar por completo sin problemas. Esto es importante con la variable energía solar, que no siempre podrá cargar la batería.

Como parte importante de un futuro con energías renovables, las baterías han llegado para quedarse. Como prueba, el National Electrical Code estadounidense introdujo una nueva sección en 2017 sobre Sistemas de Almacenamiento de Energía (ESS), Artículo 706. Las secciones importantes incluyen:

• 706.10 (A) requiere ventilación para difundir gases.

• 706.10 (C) establece que se necesita espacio de aire libre para un estante de baterías en no menos del 90% de su longitud.

• 706.31(A) exige el uso de material antioxidante para prevenir la corrosión.

• 706.31 (B) exige que la ampacidad de los conectores entre celdas y entre niveles sea lo suficientemente grande como para no exceder la temperatura de funcionamiento segura del conductor, el aislamiento o los soportes. Las cámaras termográficas se utilizan para garantizar el cumplimiento de estos requisitos.


El NEC 2020 se aplica a las baterías de menos de 60 V CC (para cubrir las baterías de plomo-ácido) e incluirá una nueva sección 705.13 “Sistemas de control de potencia” para permitir una mayor corriente en las conexiones del lado de la carga necesarias para los ESS acoplados a corriente alterna (CA).

Las baterías son sensibles. Funcionan mejor entre 15 y 35°C y requieren un controlador de carga para recibir una cantidad específica de corriente. A bajas temperaturas, la electroquímica se ralentiza y a altas temperaturas aumenta la corrosión interna.

Probablemente haya experimentado un automóvil que no arranca a bajas temperaturas, eso se debe a que la batería no puede entregar tanta corriente. En climas fríos, use un calentador de batería o aislamiento térmico, y en climas cálidos guárdelos en espacios sombreados y bien ventilados.

Otro problema es la corrosión de los terminales. Esto sucede cuando el gas hidrógeno se libera del ácido de la batería reaccionando con otras sustancias, o el electrolito se escapa por el llenado excesivo de agua o la sobrecarga. Para eliminar la corrosión, utilice material antioxidante según las recomendaciones del fabricante.

En el caso de las baterías de plomoácido, es fundamental garantizar un alto estado de carga (SOC). Las baterías de plomo-ácido tienen una profundidad de descarga baja, lo que significa que se debe utilizar una pequeña cantidad de su capacidad total. Un SOC demasiado bajo y tendrá sulfatación (acumulación de pequeños cristales de sulfato en los terminales), lo que reduce el rendimiento. Para manejar la sulfatación en los terminales, los técnicos deben mantener el SOC alto y, si es demasiado bajo, usar un cargador de batería desulfatante para disolver los sulfatos con pulsos electrónicos de alta frecuencia. Además, se puede utilizar una alarma con una indicación visual y sonora para alertar de un estado de carga baja de la batería (50% para el plomo-ácido).

Los técnicos necesitan conocer el estado interno de la batería para mantenerla. Existen analizadores de baterías, como la serie 500 de Fluke, que permiten conectar los cables a los terminales negativo y positivo, girar el interruptor a millohmios (mΩ) y en la pantalla aparecerá simultáneamente el voltaje de la batería y la resistencia interna. Un bajo voltaje indica un estado de carga bajo y una alta resistencia interna significa un deterioro interno. Es importante probar la batería en estado de circuito abierto (después de 24 horas para baterías de plomo-ácido). El analizador corrige la temperatura para garantizar la precisión, guarda 10 umbrales y envía las lecturas al software de gestión de baterías para visualizar las tendencias.

La pérdida de capacidad significa que la batería almacena menos carga. Los técnicos pueden encontrar la pérdida de capacidad utilizando el analizador en modo de descarga, donde el voltaje de la batería se lee varias veces hasta que cae por debajo del voltaje de corte, por debajo del cual podría causar daños. Un hidrómetro, que mide la densidad relativa de los líquidos, también se puede utilizar para medir la gravedad específica del electrolito, un indicador del estado de carga de una batería.

Aunque son más caras que el plomoácido, las baterías de iones de litio, como la Powerwall de Tesla, representan una mejora significativa desde el punto de vista del mantenimiento. Si bien debe verificar regularmente su SOC y mantenerlo lo más cerca posible de los 25°C, tienen una mayor densidad de energía, lo que los hace más livianos.

También tienen una mayor profundidad de descarga, lo que significa que gran parte de su carga puede agotarse antes de recargarse, lo que es ideal para la energía solar y eólica variable.

La fuga térmica, en la que la sobrecarga, un cortocircuito o una temperatura alta crean un bucle de retroalimentación que acelera rápidamente las temperaturas hasta la explosión, es un problema. El uso de un cátodo con una tolerancia a temperaturas más alta, como el fosfato de hierro (FePO4), mitiga la fuga térmica.

Están llegando al mercado nuevas tecnologías de baterías, como las baterías de agua salada y de metal líquido, que prometen un bajo mantenimiento y bajo costo.

La respuesta a si las baterías valen la pena para su instalación se reduce a las prioridades y los costos. Las baterías de plomo-ácido tienen bajos costos iniciales pero altos costos de mantenimiento continuo, lo que agrega tareas semanales de limpieza, prueba y recarga. Por otro lado, las baterías de iones de litio tienen altos costos iniciales pero bajos costos de mantenimiento continuo.

En cualquier caso, a medida que disminuyan los costes de las baterías de iones de litio y otras baterías sin plomo-ácido y crezca la adopción de la energía solar y eólica, las baterías serán una parte cada vez más esencial de una instalación.