Una batería de ciclo profundo es una batería diseñada para descargarse profundamente de forma regular utilizando la mayor parte de su capacidad. El término se utiliza tradicionalmente principalmente para las baterías de plomo-ácido con el mismo factor de forma que las baterías de los automóviles ; y en contraste con las baterías de arranque o de arranque de los automóviles diseñadas para entregar solo una pequeña parte de su capacidad en una ráfaga corta de alta corriente para arrancar un motor.
En el caso de las baterías de plomo-ácido de ciclo profundo, existe una correlación inversa entre la profundidad de descarga ( DOD ) de la batería y la cantidad de ciclos de carga y descarga que puede realizar; [1] se sugiere que una profundidad de descarga promedio de alrededor del 50 % es la mejor para el almacenamiento en función del costo. [2]
Las tecnologías más nuevas, como las baterías de iones de litio, se están volviendo cada vez más comunes en tamaños más pequeños para usos como en teléfonos inteligentes y computadoras portátiles. Las nuevas tecnologías también están comenzando a volverse comunes en los mismos factores de forma que las baterías de plomo-ácido para automóviles, aunque con un precio muy superior. [3]
La diferencia estructural entre las baterías de plomo-ácido de ciclo profundo y las de arranque está en las placas de plomo de la batería. Las placas de las baterías de ciclo profundo tienen placas activas más gruesas, con material de pasta activa de mayor densidad y separadores más gruesos. Las aleaciones utilizadas para las placas de una batería de ciclo profundo pueden contener más antimonio que las de las baterías de arranque. [4] Las placas de batería más gruesas resisten la corrosión durante ciclos de carga y descarga prolongados .
Las baterías de plomo-ácido de ciclo profundo generalmente se dividen en dos categorías distintas: baterías de plomo-ácido inundadas y reguladas por válvula ( FLA y VRLA ), y las VRLA se subdividen en dos tipos: las de estera de vidrio absorbente ( AGM ) y las de gel . El refuerzo de los separadores de estera de vidrio absorbente ayuda a reducir los daños causados por vibraciones por derrames y sacudidas. [5] Además, las baterías de ciclo profundo inundadas se pueden dividir en subcategorías de OPZ con revestimiento tubular o de revestimiento plano . La diferencia generalmente afecta la vida útil del ciclo y el rendimiento de la celda.
El término inundada se utiliza porque este tipo de batería contiene una cantidad de líquido electrolítico de modo que las placas están completamente sumergidas. El nivel del electrolito debe estar por encima de las partes superiores de las placas, lo que sirve como depósito para asegurarse de que la pérdida de agua durante la carga no baje el nivel por debajo de las partes superiores de las placas y provoque daños. Las baterías inundadas descompondrán parte del agua del electrolito durante la carga, por lo que el mantenimiento regular de las baterías inundadas requiere la inspección del nivel de electrolito y la adición de agua. Los principales modos de falla de las baterías de ciclo profundo son la pérdida del material activo debido al desprendimiento de las placas y la corrosión de la rejilla interna que soporta el material activo. La capacidad de una batería de ciclo profundo generalmente está limitada por la capacidad del electrolito y no por la masa de la placa, para mejorar la expectativa de vida. [4]
OPzS significa ortsfest Panzerplatte alemán, Säure , placa tubular estacionaria, ácido . [6]
Las baterías OPzS son un tipo de batería de ciclo profundo que se utiliza comúnmente para sistemas de energía de respaldo y aplicaciones de energía renovable. [7] Las OPzS se recomiendan para almacenar energía de suministros intermitentes, como suministros eólicos y solares para uso fuera de la red .
OPzV significa ortsfest Panzerplatte, verschlossen , que significa placa tubular estacionaria, sellada . [6]
Las baterías OPzV son muy similares a las baterías OPzS, con la única diferencia técnica de que las baterías OPzV están selladas. Las baterías OPzV requieren relativamente poco mantenimiento, mientras que las baterías OPzS requieren una recarga ocasional con agua destilada . [8]
Aunque todavía son mucho más caras que las tradicionales baterías de plomo-ácido, una amplia gama de tecnologías de baterías recargables, como las de iones de litio, resultan cada vez más atractivas para muchos usuarios. [ cita requerida ]
Según el Battery Council International (BCI), un grupo comercial de la industria de baterías de plomo-ácido, la gran mayoría de las baterías de ciclo profundo que se comercializan actualmente son baterías de plomo-ácido. El BCI afirma que las baterías de plomo-ácido se reciclan en un 98 % en volumen y un 99,5 % en peso. Según el BCI, las carcasas de plástico, las placas de plomo, el ácido sulfúrico , la soldadura y otros metales se recuperan al 100 % para su reutilización. El BCI afirma que la única parte de una batería que no es reciclable son los separadores de papel que envuelven las placas (debido al baño de ácido en el que se encuentra el papel, la longitud de la fibra se reduce tanto que no se puede volver a tejer).
BCI afirma que, en toda la industria, hay una tasa de recuperación superior al 98% en todas las baterías de plomo-ácido vendidas en los Estados Unidos, lo que da como resultado un ciclo de fabricación prácticamente cerrado. [9]