En el mercado del almacenamiento energético hay una gran variedad tecnológica que merece la pena conocer a la hora de instalar un sistema fotovoltaico y utilizar todo tipo de aparatos electrónicos. Las baterías de iones de litio han alcanzado una fama bien merecida y se han posicionado en multitud de industrias, desde la energética hasta la automovilística del presente y también del futuro. Pero dentro de este marco hay distintas variables más o menos óptimas dependiendo de lo que nuestro sistema demande.
Dentro del contexto de las instalaciones fotovoltaicas (celdas solares, luminarias de exterior etc.) donde no se requiere excesiva densidad energética (como es el caso de los vehículos eléctricos) y se pueden controlar diferentes variables como las condiciones de exposición al sol, temperatura y ventilación, por ejemplo, lo más recomendable en cuestiones de durabilidad y seguridad son las baterías de litio ferrofosfato o LiFePO4.
Las fallas más comunes de los sistemas de almacenamiento a través de baterías suelen ser las conocidas como fallas a tierra (cuando uno de los dos polos se desvía a tierra en los sistemas de corriente continua) generando un alto nivel de corriente, y los cortocircuitos, que se producen cuando se conectan por error los polos positivo y negativo. No obstante, existen otros problemas que amenazan la estabilidad denominados abusos mecánicos o eléctricos y que son provocados por exposición a altas temperaturas durante los periodos operativos, las cargas y descargas con niveles de corriente muy altos, golpes o condiciones inadecuadas de almacenamiento y transporte inadecuado, entre otros.
En estos contextos cuando la temperatura de las baterías incrementa mucho, las celdas internas pueden comenzar a emitir una serie de gases con riesgo de explosión o incendio. Además, los derrames que se producen si hay una rotura son altamente tóxicos y pueden provocar daños a las personas como abrasiones y daños al ambiente a través de la contaminación por el vertido de químicos.
El litio es un elemento altamente reactivo por su tendencia a perder electrones y puede desestabilizarse incluso en contacto con el agua o con el aire. Pero cuando forma parte de un óxido de metal queda mucho más controlado. Es por eso que es más seguro el litio ferrofosfato (LiFePO4) que las baterías de níquel, manganeso y cobalto (NMC) y las de níquel con cobalto y aluminio (NCA), con las que se suele competir en la industria automovilística. El cátodo de hierro de las LiFePO controla las reacciones del litio de manera más eficiente, hecho por el que es de momento la opción más segura del mercado.
Otras baterías que compiten con la tecnología ferrofosfato en la industria fotovoltaica y de aplicaciones estacionarias, son las de plomo ácido (altamente tóxicas) y las de níquel cadmio (NiCd) cuya capacidad de acumulación se ve reducida con cada carga y descarga, una característica conocida como efecto memoria.
En comparación, las de litio ferroso ofrecen mayor seguridad, mucha competencia en precios (cuya tendencia es hacia abajo debido a la gran estandarización de la tecnología en diferentes industrias y su gran demanda), más vatios hora por kilogramo, hasta 6.000 ciclos de carga frente a los 3.000 que ofrecen las de plomo y las NiCd y una mayor capacidad de entregar corriente. Su estabilidad de voltaje durante los procesos de descarga también es mayor, lo que aumenta la seguridad, y por ende evita gran parte de las pérdidas en los conductores mejorando los perfiles de voltaje de los elementos que se alimentan de las baterías.
También es importante destacar que la tecnología LiFePO cuenta con la integración de sistemas BMS, dispositivos que controlan la temperatura y los procesos de la batería reduciendo los riesgos de accidente. En definitiva, si lo que se busca es una alta calidad y la mayor seguridad vale la pena invertir en baterías de litio ferroso ya que además es una tecnología en crecimiento que va a continuar innovando en el ámbito del almacenamiento.
