Baterías y Acumuladores Recargables: Tipos, Componentes y Funcionamiento en ISFTV

Acumuladores o Baterías Recargables

Funciones Básicas

En la actualidad, para Sistemas Fotovoltaicos (ISFTV), no se utilizan baterías de arranque tradicionales de automóvil. En su lugar, se emplean baterías estacionarias tipo OPzS de plomo ácido, níquel cadmio o níquel hierro. Debido a sus prestaciones y bajo coste, en comparación con las de níquel cadmio, los acumuladores de plomo ácido se utilizan en el 80% de los casos.

Elementos Constructivos

Un acumulador se compone de un conjunto de electrodos, electrolito y terminales de conexión, todo ello dentro de una cuba con tapa cerrada y tapones de relleno.

Electrodos

Los electrodos son placas compuestas por dos partes: rejilla y material activo.

• Rejilla: Es el conductor eléctrico de la corriente generada y sirve de soporte mecánico para el material activo. Debe poseer:
  • Elevada resistencia mecánica.
  • Elevada conductividad eléctrica.
  • Elevada sobretensión de desprendimiento de gases.
  • Buena adherencia en la intercara rejilla-material activo.
  • Buena resistencia frente a la corrosión anódica de la rejilla positiva.
  • Colabilidad.
  • Peso adecuado.

El aleante en baterías sin mantenimiento suele ser de plomo ácido para la placa negativa y de plomo antimonio para la rejilla positiva.

Material Activo (Anódico y Catódico)

Es la fuente de energía de la que se debe obtener el máximo rendimiento y una larga vida útil. Debe tener:

• Elevada tensión.
• Bajo peso.
• Adecuada porosidad y alta cohesión.
• Elevada eficacia en la reacción electroquímica.
• Fácil fabricación y bajo costo.
• Buena estabilidad frente al electrodo.

En el acumulador de plomo ácido, las rejillas son de las aleaciones de plomo indicadas, y el material activo es una mezcla de polvo de plomo oxidado con aire, agua, ácido sulfúrico, aditivos y fibras (polo +) o expansores (polo -).

Electrolito

Es un conductor de segunda clase; una solución acuosa de un ácido, una base o sales. En algunos acumuladores modernos, suele ser un gel. El electrolito en un acumulador de plomo ácido se compone de una solución al 37% de ácido sulfúrico con una densidad de 1,280 g/cm³. En el acumulador de níquel cadmio, el electrolito es una solución al 25% de hidróxido potásico con una densidad de 1,260 g/cm³. Debe poseer:

• Alta conductividad iónica.
• Bajo efecto corrosivo en los electrodos.