Especialista del CPqD señala precauciones en aplicaciones de baterías

Las baterías están ganando cada vez más espacio en el mercado de las energías renovables. Pueden, por ejemplo, ayudar en la integración entre la energía solar y otras fuentes – térmica, eólica o hidráulica. Además, la precios de baterías de iones de litio mostró una caída significativa en los últimos años, según una investigación realizada por BNEF (BloombergNEF).

Por tanto, no cabe duda de que esta tecnología es una alternativa viable en la búsqueda de una mayor seguridad del sistema y calidad del suministro. ¿Pero cuáles son las precauciones en aplicaciones que tienen baterías?

Durante un webinar promovido por Canal Solar, realizado este martes (25), la investigadora del CPqD (Centro de Investigación y Desarrollo en Telecomunicaciones), Maria de Fátima Rosolem, abordó el tema y señaló cuidados que se deben tomar para evitar la degradación del material.

“Las baterías no tienen vida infinita. Almacenan energía en forma de compuestos químicos, pero a medida que funcionan se producen reacciones que los degradan. Cuanto mayor es la temperatura, mayores son las reacciones de degradación. Al aplicar esta tecnología, es muy importante que la aplicación proporcione medios de disipación térmica”, explicó el especialista.

“Las temperaturas muy bajas –bajo cero, por ejemplo–, lo que no ocurre en Brasil, forman dendritas en la placa negativa, principalmente. Por eso, en los países más fríos, las baterías de litio se enfrían”, afirmó.

Según María de Fátima, a las baterías les “gustan” temperaturas en torno a los 25 °C. “Si es muy alto afectará la vida útil, si es muy bajo habrá un problema de cortocircuito interno”, destacó.

Ventajas de las baterías de litio

El litio, por ejemplo, puede proporcionar una mayor duración de batería que el plomo-ácido, así como una mayor profundidad de descarga. Pero ¿a qué se debe esto? Según el investigador, se debe a algunas características internas de las reacciones de carga y descarga. «La durabilidad de una batería estará relacionada con la corriente de recarga. Cuanto más rápido se cargue, menor será su vida útil».

Además, el litio pierde poco en eficiencia. Es un metal ligero, de baja masa molecular y enorme potencial electroquímico. Es un elemento que tiene todas las particularidades para almacenar una gran cantidad de energía en un volumen pequeño”, añadió.

¿Qué es BMS?

Según el experto, el BMS (Battery Management System) es un hardware que tiene dos funciones: gestión y control. “Leerá el voltaje de todas las celdas, la temperatura, la corriente y controlará el rango de variación de estas cantidades. Por ejemplo, si la batería alcanza un voltaje demasiado alto, el BMS se desconecta; Si es demasiado bajo, lo pondremos fuera de servicio, todo por razones de seguridad”.

“Si no hay control, veremos un desequilibrio energético entre las células. Por lo tanto, el BMS también equilibra la batería para que dure más”, informó.

“Es decir, tengo varias células funcionando y una tiene menos energía que la otra, lo que limitará mi autonomía y capacidad. En este caso, este equipo tiene todo un algoritmo que, cuando la batería se está recargando, si ve que hay una celda que está muy baja, toma energía de una y la pone en la otra”, explicó.

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Además, María de Fátima Rosolem destacó que el BMS tiene dos algoritmos más. “Uno que da una estimación del estado de carga -si está cargada o no- y el otro que estima el estado de salud -es decir, cómo se está degradando la batería-. En conclusión, [con el BMS] tendrás una imagen completa del funcionamiento de la batería”.