Charla sobre baterías: Ácido inundado vs Litio LiFePO4

Hoy hablaremos de las baterías de ácido inundadas de ciclo profundo en comparación con las LiFePO4 de litio. Las baterías inundadas existen desde hace mucho tiempo y la mayoría de nuestros clientes están familiarizados con ellas, mientras que la química del litio LiFePO4 es relativamente nueva. LiFePO4 se refiere a la química de la batería, que significa Litio, Hierro y Fosfato, a la que nos referiremos ahora simplemente como LiFePO4.

Cuando se trata de almacenamiento de energía fuera de la red, las baterías de ácido inundado de ciclo profundo siguen siendo la solución más rentable y fiable para la mayoría de las aplicaciones fuera de la red. Antes de explicarte por qué, debes saber que soy muy imparcial... The Cabin Depot™ ofrece LiFePO4, baterías de ácido y selladas/AGM para cualquier aplicación aislada de la red en una gran variedad de tamaños y de diferentes fabricantes. Preferimos que elija la batería correcta, del tamaño adecuado para su sistema, no sólo la más barata porque cree que está ahorrando dinero, o el modelo más caro de la estantería porque Internet dice que es la mejor.

No cabe duda de que las baterías LiFePO4 tienen cabida dependiendo de la aplicación, y de que tienen algunas ventajas en cuanto a rendimiento, pero la mayor desventaja es el coste, que es innegable. Las baterías LiFePO4 son muy caras, y la diferencia de coste es sustancial. Habrá, por supuesto, quienes no estén de acuerdo con mi opinión, comenzando sus argumentos a favor de LiFePO4 haciendo referencia a su propia experiencia con baterías inundadas que han fallado prematuramente (a menudo debido a su propia negligencia) y citando fuentes de Internet y especificaciones (principalmente de distribuidores y fabricantes de LiFePO4 sesgados). Los escenarios de coste vs amortización suelen ser inexactos, inflando en exceso el coste y restando importancia al rendimiento de las baterías inundadas para hacer que las matemáticas funcionen a favor de LiFePO4, comparando manzanas con naranjas... 

Todos hemos sido programados por expertos en marketing para pensar que, como algo es más caro, tiene que ser mejor. Eso no es cierto. Al dimensionar un sistema de energía fuera de la red, el tipo y tamaño correcto de la batería debe basarse en:

• Las cargas eléctricas a las que desea dar servicio: ¿se trata de una cabaña en el bosque con cargas eléctricas limitadas, una autocaravana o un barco con pequeños dispositivos de 12 V que alimentar, o una casa aislada de la red con todas las comodidades modernas?
• El tipo de sistema que tendrá: ¿es un retiro de temporada/fin de semana, o a tiempo completo todo el año?
• Tu autonomía deseada: ¿cuántas horas o días quieres depender sólo de la batería si no tienes sol, viento o generador para recargar?
• Y lo más importante: ¡su presupuesto!

Utilizando esto como un ejemplo burdo relacionado específicamente con el coste:

• Una batería "barata" de LiFePO4 de 100 Ah y 12 V cuesta entre 500 y 800 dólares. Estas baterías "baratas" suelen tener pocas certificaciones de seguridad y carecen de pruebas a largo plazo en entornos reales. También soy escéptico sobre su capacidad real y la vida útil anunciada, ya que las empresas que las venden existen principalmente en Internet y sólo llevan un par de años en el mercado. Las empresas más consolidadas y reputadas que ofrecen baterías LiFePO4 de 100 Ah y 12 V de marca de calidad cuestan entre 900 y 1.600 dólares de media. 
• Puede adquirir una batería de ácido inundado de 100 Ah 12 V "barata" por entre 100 y 130 dólares, con la diferencia principal de que han sido probadas y certificadas. Las baterías inundadas de 100 Ah 12 V de marca de calidad oscilan entre 150 y 250 dólares. Comparando manzanas con manzanas en Ah (o Wh) utilizables, tendría que comprar 2 baterías de ciclo profundo de 100Ah suponiendo una DOD del 50%. Te irías con la misma o más capacidad que ofrecería la LiFePO4, pero con dinero en el bolsillo.

Ventajas y desventajas operativas

Las ventajas más comunes de las baterías de litio LiFePO4 son su mayor vida útil, su capacidad para realizar ciclos por debajo del 10% de DOD, su bajo mantenimiento, su ligereza y su capacidad para almacenarse por debajo del 100% de SOC durante largos periodos de tiempo sin sufrir daños. Pero lo que rara vez se comenta es que las baterías LiFePO4 tienen una capacidad operativa limitada en climas fríos. La mayoría ya no aceptan una carga a -4C (25F) y se apagan completamente a -20C (-4F). Puede que esto no importe en una casa aislada con calefacción y ocupada a tiempo completo, pero para cabañas que no están ocupadas y con calefacción a tiempo completo en invierno, la temperatura es muy importante. En comparación, una batería inundada no se congelará si se carga, y aunque la capacidad es menor, seguirá funcionando a temperaturas bajo cero mucho después de que su homóloga LiFePO4 se haya apagado. Si tiene un problema con el sistema de carga, no hay forma fácil de diagnosticar qué le pasa a una batería LiFePO4. Pero con una batería inundada, puede comprobar la gravedad específica (SG) del electrolito con un hidrómetro o refractómetro barato. Esa prueba le dirá inmediatamente si tiene un problema con una celda en particular, si la carga de la batería está igualada o si puede tener estratificación o sulfatación de la placa. Tener esta capacidad de comprobar el estado de la batería es muy importante y a menudo se pasa por alto cuando los clientes están empezando con su primer sistema fuera de la red. ¿Es tan cómodo como conectar una batería LiFePO4 y marcharse? No. Hay un poco de trabajo, como comprobar y rellenar los niveles de electrolito de vez en cuando. Pero puedes comprar más baterías y tener la misma o mayor capacidad por menos dinero. Así de sencillo.

A pesar de los enormes esfuerzos de marketing que se están haciendo para promover las baterías LiFePO4, la gran mayoría de las ventas de baterías fuera de la red siguen siendo de ácido inundado. Conozco a muchos que viven fuera de la red con sistemas modestos que han estado utilizando baterías Trojan T-105 o Rolls L16 durante más de 10 años con éxito. Surette ha anunciado ahora una nueva tecnología de baterías inundadas Rolls que promueve un ciclo de vida superior y duraciones de más de 14 años. Las baterías inundadas en su forma actual se han utilizado durante más de un siglo y su tecnología sigue evolucionando. En comparación, las LiFePO4 utilizadas en aplicaciones aisladas de la red sólo tienen unos pocos años. Yo sugeriría que si uno puede permitirse el coste inicial de LiFePO4 y dimensionar su sistema correctamente, respetando las limitaciones de temperatura, con cargas diarias regulares de servicio, son una buena opción a considerar. Pero cada situación es diferente. Y al mismo tiempo, si alguien tiene una cabaña de uso estacional o de fin de semana alimentada por energía solar fuera de la red, sabiendo que puede conseguir 10 años de rendimiento de un banco de baterías de ácido inundado si se mantiene adecuadamente, me resultaría difícil recomendar LiFePO4. Especialmente sabiendo que dentro de 5 o 10 años, las soluciones de almacenamiento de energía y la química de las baterías seguirán evolucionando con alternativas potencialmente más baratas que llegarán al mercado.

-Gord