Introducció

Les bateries emmagatzemen energia elèctrica en forma química i la poden alliberar com a corrent elèctric quan sigui necessari. Són àmpliament utilitzades per alimentar diversos dispositius, incloent telèfons mòbils, portàtils, arrencadors de cotxes, i més. En els sistemes d’energia solar, les bateries juguen un paper crucial en l’emmagatzematge i distribució d’energia.

Les bateries elèctriques utilitzen reaccions químiques per emmagatzemar i alliberar energia. Consisteixen en dos o més elèctrodes separats per un electròlit. Durant la descàrrega, es produeixen reaccions químiques en els elèctrodes i en l’electròlit, convertint l’energia química en energia elèctrica.

Una de les exemples més comuns d’una bateria elèctrica és la bateria d’arrencada automotriu (plom-àcid inundat).

Bateries amb Diferents Voltatges

Les bateries es presenten en diverses gammes de voltatge segons la seva construcció i aplicació. Els principals tipus de bateries amb volts variables inclouen:

a) Bateries de baix voltatge: Aquestes són bateries amb un voltatge de fins a 12 volts. Són àmpliament utilitzades en dispositius com bateries de cotxe (12V), bateries de motocicletes (6V o 12V), i bateries per a electrònica portàtil (3.7V o 7.4V).

b) Bateries de mig voltatge: Aquestes tenen voltatges que oscil·len entre 12 volts i diversos cents de volts. S’utilitzen en sistemes d’energia solar, vehicles elèctrics, scooters elèctrics i altres sistemes d’emmagatzematge d’energia. Exemples inclouen bateries de ions de liti amb voltatges de 48V, 72V, 96V, i més.

c) Bateries d’alt voltatge: Aquestes oscil·len entre diversos cents de volts i diversos quilovolts i s’utilitzen en sistemes d’emmagatzematge d’energia a gran escala com centrals elèctriques, xarxes elèctriques i aplicacions industrials. Per exemple, les bateries de liti amb voltatges de 400V, 800V, i més són àmpliament utilitzades.

Important: Les estacions d’energia solar solen utilitzar bateries de mig voltatge, com 12/24/48V, i bateries d’alt voltatge amb diversos valors de voltatge.

Tipus de Bateries Modernes: Plom-Àcid, AGM, GEL, Carboni, LiFePo4

Hi ha molts tipus de bateries, amb noves constantment en desenvolupament. En aquesta secció, ens enfocarem en els tipus més coneguts utilitzats en sistemes d’energia solar:

1. Bateria d’Inici de Plom-Àcid

Imatge d’una bateria d’inici de plom-àcid, utilitzada per proporcionar un gran impuls de potència per arrencar vehicles o sistemes de potència, mostrant el seu disseny i terminals típics

La bateria de plom-àcid amb electròlit inundat, més coneguda com a bateria d’arrencada de cotxe, és econòmica però no és adequada per a estacions d’energia solar degut al seu disseny per a curt impuls de potència (com l’arrencada d’un cotxe). L’ús de bateries de cotxe en sistemes solars pot provocar una degradació ràpida per la demanda contínua de potència elevada.

2. Bateria AGM (Mat de Vidre Absorbent)

Imatge d’una bateria AGM (Mat de Vidre Absorbent), mostrant el seu disseny segellat utilitzat per aplicacions de cicle profund i energia de reserva amb funcionament sense manteniment

Desenvolupades als anys 70, les bateries AGM representen la següent etapa en l’evolució de les bateries de plom- àcid. Són bateries segellades i sense manteniment on l’electròlit és absorbit en un mat de vidre. Les bateries AGM poden ser utilitzades en sistemes solars amb una taxa de descàrrega del 20-25% de la seva capacitat. Per exemple, una bateria AGM de 100Ah pot manejar una càrrega de 230V de fins a 240-310W.

3. Bateria GEL

Imatge d’una bateria GEL, amb el seu disseny segellat i a prova de vessaments, utilitzat per aplicacions de cicle profund i energia de reserva fiable

Les bateries GEL es van desenvolupar als anys 30 i utilitzen un electròlit en forma de gel. Aquestes bateries són més segures, ja que el gel evita vessaments i fuites, fins i tot quan la bateria està inclinada o danyada. Les bateries GEL també tenen una llarga vida útil, gestionant fins a 800 cicles amb una profunditat de descàrrega del 100%. Són adequades per a sistemes solars, però tenen un preu més elevat.

4. Bateria de Carboni

Imatge d’una bateria de carboni, destacant el seu disseny utilitzat per a emmagatzematge d’energia de cicle profund amb un rendiment millorat i una vida útil més llarga en comparació amb les bateries de plom- àcid tradicionals

Les bateries de carboni o basades en grafè són una millora sobre les tecnologies AGM i GEL. Aquestes bateries segellades i sense manteniment ofereixen fins a 2000 cicles amb una profunditat de descàrrega del 100%, fent-les una elecció sòlida per a sistemes solars. No obstant això, solen ser més cares.

5. Bateria LiFePo4 (Fosfat de Ferro de Liti)

Imatge d’una bateria LiFePO4 (Fosfat de Ferro de Liti), coneguda pel seu disseny lleuger, llarga vida útil i seguretat en aplicacions de alta potència

Les bateries LiFePo4 es van desenvolupar el 1996 i són conegudes per la seva alta seguretat, estabilitat, i llarga vida útil, fet que les fa ideals per als sistemes d’energia solar moderns. Amb una vida útil de més de 9000 cicles, les bateries LiFePo4 són una elecció preferida en vehicles elèctrics i emmagatzematge d’energia a gran escala. Proporcionen una sortida de voltatge consistent, simplificant el disseny del sistema per a les estacions solars.

Explora més sobre les avantatges de la bateria LiFePo4, consulta articles:

Conclusió

Elegir la bateria adequada per al vostre sistema d’energia solar depèn de les vostres necessitats i pressupost. Si bé les bateries de plom- àcid poden semblar econòmiques, no són adequades per a necessitats de subministrament de potència contínues. Les bateries AGM, GEL, de carboni i LiFePo4 ofereixen un rendiment millorat i són millors opcions per a instal·lacions solars. Cada tipus té avantatges úniques en termes de longevitat, manteniment i sortida de potència, permetent-vos trobar la millor opció per al vostre sistema.