Si esteu buscant una manera fiable i rendible d'emmagatzemar energia a la vostra llar o negoci, potser voldreu considerar les bateries de plom-àcid. Les bateries de plom-àcid van ser la primera bateria recarregable del món. Han estat alimentant cotxes, motocicletes, vaixells i altres vehicles des de 1859. També s'utilitzen habitualment en sistemes d'alimentació de seguretat, sistemes solars i altres aplicacions que requereixen emmagatzematge d'energia.
Com funcionen les bateries de plom àcid
La bateria de plom-àcid funciona mitjançant una reacció química que té lloc entre les plaques de plom i l'electròlit d'àcid sulfúric. Abans d'entendre com funciona, hem d'entendre la seva estructura.
Una bateria típica de plom-àcid consta de tres components principals:
- Plaques de plom: Aquestes plaques estan fetes de plom (Pb) i són les responsables de la capacitat de la bateria per emmagatzemar i alliberar energia elèctrica.
- Electrolit: L'electròlit d'una bateria de plom-àcid és una barreja d'àcid sulfúric (H₂SO₄) i aigua. Aquest electròlit permet la reacció química que genera electricitat.
- separator: El separador és un material porós que evita que les plaques positives i negatives es toquin entre elles mentre permeten que els ions passin.
Quan la bateria està descàrrega (donant energia), les plaques de plom reaccionen amb l'àcid, creant sulfat de plom i alliberant energia en forma d'electrons, que flueixen per alimentar dispositius com el cotxe o els llums.
Quan es càrrec la bateria, el procés s'inverteix. El sulfat de plom es torna a convertir en plom i diòxid de plom, i l'àcid es restaura, emmagatzemant energia per a un ús posterior.
Així doncs, la bateria funciona com un sistema recarregable: emmagatzema energia quan es carrega i la regala quan es descarrega, alimentant tot el que necessitis.
Tipus de bateries de plom àcid
Els dos tipus principals són Àcid de plom inundat (FLA) i Àcid de plom regulat per vàlvules (VRLA), amb VRLA que es divideix encara més en Mat de vidre absorbent (AGM) i Gel.
Bateries de plom àcid inundades
Les tradicionals són les bateries de plom àcid inundades (FLA). Tenen líquid que es veu, i cal comprovar el nivell de tant en tant i afegir aigua si cal. Són fiables i barats, costen entre 100 i 200 dòlars, però cal mantenir-los comprovant el nivell de líquid i poden desbordar-se si no es manipulen correctament.
Àcid de plom regulat per vàlvules (VRLA)
Àcid de plom regulat per vàlvules (VRLA) les bateries no requereixen manteniment perquè estan segellades. No us haureu de preocupar per afegir aigua. Les bateries VRLA vénen de dos tipus:
-
AGM (Estora de vidre absorbent) bateries: Són més compactes i manegen bé les vibracions. Es carreguen més ràpidament i són bons per a situacions en què necessiteu energia ràpida. Són una mica més cars, el preu és de $ 150 - $ 300, però duren més i s'utilitzen sovint en cotxes i sistemes de còpia de seguretat.
-
Piles de gel: Aquests utilitzen un gel a l'interior per contenir el líquid. Són excel·lents per a coses com els sistemes d'energia solar perquè són molt estables en temps calent o fred i gestionen millor les descàrregues profundes. Però, són una mica cars, costen entre 200 i 400 dòlars. S'han de carregar amb cura.
Bateries de plom àcid de cicle profund per a sistemes solars
Si teniu un pressupost econòmic, les bateries de plom-àcid són una bona opció per a un sistema solar.
Les bateries de plom-àcid inundades són del tipus més barat i adequades per a sistemes solars fora de xarxa que no requereixen descàrregues profundes freqüents, però tenen una vida curta, són poc eficients i són sensibles a temperatures extremes, especialment al fred.
Les bateries AGM són més còmodes de mantenir que les bateries inundades i la seva eficiència és d'aproximadament el 90%. Són més cares que les bateries inundades, però molt més econòmiques que les de liti, i són especialment adequades per a climes freds.
Les bateries GEL són ideals per a sistemes que requereixen una descàrrega profunda. Poden suportar més descàrregues sense afectar significativament la vida. Tot i que són més cares que les bateries inundades i AGM, també duren més i tenen una eficiència al voltant del 90%, és la més adequada per a fora de xarxa o sistemes solars connectats a la xarxa.
Les bateries de plom-àcid són millors que les bateries de liti per a l'emmagatzematge d'energia solar?
La resposta és no, bateries de liti són millors que les bateries de plom-àcid en el camp de l'emmagatzematge d'energia, i s'estan utilitzant a gran escala en energia solar. Les bateries de liti tenen els següents avantatges:
Si mireu la vida útil, Les bateries d'ions de liti solen durar molt més, al voltant de 10 a 15 anys—mentre que les bateries de plom-àcid només duren entre 3 i 5 anys. Això significa que els ions de liti poden gestionar entre 3,000 i 5,000 cicles de càrrega, mentre que les bateries de plom-àcid només duren entre 500 i 1,200 cicles abans que el seu rendiment disminueixi.
Pel que fa a l'eficiència, les bateries d'ions de liti són molt millors: poden ser un 95% d'eficiència, el que significa que es perd menys energia en carregar i descarregar. D'altra banda, les bateries de plom-àcid només tenen una eficiència d'entre un 80 i un 85%. Una altra gran diferència és la densitat d'energia: les bateries d'ions de liti són molt més compactes i lleugeres perquè emmagatzemen de 150 a 250 Wh per quilogram, mentre que les bateries de plom-àcid emmagatzemen molt menys, uns 30 a 50 Wh per quilogram.
Les bateries de plom-àcid són més barates que les bateries d'ions de liti?
Sí, les bateries de plom-àcid són més barates que les bateries d'ions de liti de cicle profund. Les bateries de plom-àcid són més barates, prenent com a exemple una bateria comuna de 100 Ah i 12 V, el preu de les bateries de plom-àcid és només d'1/3 a 1/2 del de les bateries d'ió de liti. Per exemple, el preu d'una bateria de plom-àcid és d'entre 100 i 300 dòlars, mentre que una bateria d'ions de liti de la mateixa capacitat serà d'entre 600 i 1000 dòlars.
Preguntes freqüents sobre les bateries de plom àcid
Com sé quan carregar la meva bateria de plom àcid?
Podeu utilitzar un voltímetre o un hidròmetre per mesurar la tensió o la gravetat específica de la vostra bateria de plom àcid, respectivament. Aquests són indicadors de l'estat de càrrega de la bateria de plom àcid, que és el percentatge de la capacitat disponible de la bateria de plom àcid. Com més alt sigui l'estat de càrrega, més gran serà la tensió o la gravetat específica. Com més baix sigui l'estat de càrrega, menor serà la tensió o la gravetat específica. Podeu utilitzar la taula següent per comparar l'estat de càrrega, la tensió i la gravetat específica de la vostra bateria de plom àcid:
| Estat de càrrega (%) | Voltatge (V) | Gravetat específica |
|---|---|---|
| 100 | 12.7 | 1.265 |
| 75 | 12.4 | 1.225 |
| 50 | 12.2 | 1.190 |
| 25 | 12.0 | 1.155 |
| 0 | 11.9 | 1.120 |
Com a regla general, hauríeu de carregar la vostra bateria de plom àcid quan l'estat de càrrega cau per sota del 50%, o la tensió baixa per sota de 12.2 V, o la gravetat específica baixa per sota de 1.190. També hauríeu d'evitar descarregar la vostra bateria de plom àcid per sota del 20%, o la tensió per sota dels 11.9 V, o la gravetat específica per sota de 1.120, ja que això pot danyar la bateria de plom àcid i reduir-ne la vida útil.
Com carrego la meva bateria de plom àcid?
Podeu utilitzar un carregador dissenyat per a bateries de plom àcid i que coincideixi amb les especificacions de voltatge i corrent de la vostra bateria de plom àcid. També hauríeu d'utilitzar un carregador intel·ligent que pugui ajustar la tensió i el corrent de càrrega segons l'estat de càrrega i la temperatura de la vostra bateria de plom àcid. Un carregador intel·ligent pot optimitzar l'eficiència de càrrega i allargar la vida útil de la bateria mitjançant un algorisme de càrrega de tres etapes, que consta d'etapes massives, d'absorció i de flotació.
- Etapa a granel: el carregador ofereix un corrent constant i elevat a la bateria de plom àcid fins que la tensió arriba a un nivell predeterminat, normalment 14.4 V. Aquesta etapa restaura al voltant del 80% de la capacitat de la bateria de plom àcid.
- Etapa d'absorció: el carregador redueix el corrent i manté la tensió a un nivell constant, normalment 14.4 V, fins que el corrent baixa a un nivell predeterminat, normalment 0.1 A. Aquesta etapa restaura el 20% restant de la capacitat de la bateria de plom-àcid i iguala la càrrega de les cèl·lules individuals.
- Etapa flotant: el carregador redueix la tensió i manté un corrent baix i constant, normalment de 13.6 V i 0.05 A, a la bateria de plom àcid. Aquesta etapa manté la càrrega completa de la bateria de plom àcid i compensa l'autodescàrrega.
Com emmagatzemar la meva bateria de plom àcid?
Emmagatzemeu la bateria de plom-àcid en un lloc fresc i sec, lluny de la llum solar directa, la pluja, la pols i el foc. Desconnecteu la bateria de plom-àcid del carregador i la càrrega, i desendolleu els cables i els connectors dels terminals.
Conclusió
Les bateries de plom-àcid són un dels tipus de bateries recarregables més antics i utilitzats al món. Tenen molts avantatges, com ara baix cost, gran capacitat, llarg cicle de vida i una àmplia compatibilitat. També són fàcils d'instal·lar, operar i mantenir, i són segurs i fiables. Tot i que no és especialment adequat per als sistemes solars en comparació amb les bateries de liti, si el vostre pressupost no és suficient, les bateries de plom-àcid també poden proporcionar una solució d'emmagatzematge d'energia fiable i rendible per a la vostra llar o negoci.
Si voleu obtenir més informació sobre els productes d'emmagatzematge d'energia solar, podeu consultar el nostre sèrie d'emmagatzematge d'energia domèstica, us podem proporcionar solucions solars gratuïtes i pressupostos preferents, contacti'ns aconseguir.
