Resumen
La confiabilidad de los sistemas de energía de respaldo, como los UPS, depende directamente del estado de sus bancos de baterías. Una falla prematura puede comprometer operaciones críticas. Este artículo detalla la teoría, los estándares de la industria, la metodología de prueba y los criterios de aceptación para garantizar la salud y el rendimiento de los bancos de baterías.
1. Fundamentos de Baterías Industriales
Para probar una batería, primero debemos entender sus componentes y tipos principales. Las baterías usadas en aplicaciones críticas son generalmente estacionarias y recargables. A continuación, se describen las tecnologías más relevantes en la industria.
1.1 Plomo-Ácido Ventilada (VLA)
Detalles ▼
🔹 Plomo-Ácido Ventilada (VLA – Vented Lead-Acid)
Es la tecnología más madura y probada en aplicaciones estacionarias. Sus placas de plomo se sumergen en electrolito líquido (ácido sulfúrico).
- Ventajas: Vida útil muy larga (15-20 años), alta robustez, bajo costo, tolerancia a cargas imperfectas.
- Desventajas: Requieren mantenimiento periódico (relleno de agua destilada), necesitan ambientes ventilados, operación solo en posición vertical.
- Aplicaciones: Subestaciones, centrales eléctricas, telecomunicaciones.
- Norma principal: IEEE 450.
1.2 Plomo-Ácido Sellada (VRLA / SLA)
Detalles ▼
🔹 Plomo-Ácido Sellada (VRLA / SLA – Valve Regulated Lead Acid)
Es una evolución de la VLA, con electrolito inmovilizado (en AGM o Gel). Son “libres de mantenimiento”.
- Ventajas: Compactas, sin necesidad de rellenar agua, operación en cualquier posición.
- Desventajas: Vida útil más corta (3-10 años), sensibles a la temperatura y voltajes inadecuados (riesgo de «thermal runaway»).
- Aplicaciones: UPS, hospitales, centros de datos medianos, sistemas de seguridad.
- Ejemplo comercial: C&D MR, FIAMM SLA, RITAR RA.
- Norma principal: IEEE 1188.
1.3 Níquel-Cadmio (Ni-Cd)
Detalles ▼
🔹 Níquel-Cadmio (Ni-Cd)
Utiliza electrodos de hidróxido de níquel y cadmio metálico, con electrolito de hidróxido de potasio (KOH). Su química es muy diferente al plomo y litio, y ofrece gran confiabilidad.
- Ventajas:
- Larga vida útil (20 años o más).
- Excelentes en condiciones extremas de temperatura (-20 °C a +40 °C).
- Muy resistentes a descargas profundas y sobrecargas.
- Bajísimo riesgo de falla catastrófica.
- Desventajas:
- Alto costo inicial frente a plomo-ácido.
- Menor eficiencia energética (efecto memoria en algunas configuraciones).
- Uso de cadmio (metal tóxico y regulado ambientalmente).
- Aplicaciones: Aviación, transporte ferroviario, centrales eléctricas, respaldo en entornos con temperaturas extremas o condiciones críticas.
- Norma principal: IEEE 1106 (Mantenimiento y pruebas de Ni-Cd).
1.4 Ion de Litio (Li-ion)
Detalles ▼
🔹 Ion de Litio (Li-ion)
Familia de químicas con gran densidad energética. Variantes comunes: LFP (Litio Ferro-Fosfato) y NMC (Níquel-Manganeso-Cobalto).
- Ventajas: Alta densidad energética, mucho menor tamaño y peso, muy larga vida útil en ciclos, carga/descargas rápidas.
- Desventajas: Mayor costo inicial, operación dependiente de un BMS (Battery Management System), preocupación histórica por riesgos de incendio (mitigados en LFP).
- Aplicaciones: Centros de datos modernos, sistemas BESS (almacenamiento de energía en red eléctrica), renovables.
1.5 Ion de Sodio (Na-ion)
Detalles ▼
🔹 Ión de Sodio (Na-ion / “Baterías de Sal”)
Una tecnología emergente y prometedora que utiliza sodio en lugar de litio.
- Ventajas: Muy bajo costo (no depende de litio ni cobalto), sostenible, seguro (menor riesgo de incendio), buen desempeño en bajas temperaturas.
- Desventajas: Menor densidad energética vs. Li-ion, disponibilidad comercial aún limitada.
- Aplicaciones: Almacenamiento estacionario a gran escala, respaldo en sistemas donde el peso no es crítico.
Nota Técnica: ¿Por Qué 12V?
La mayoría de las baterías industriales que se analizan en este artículo son «monoblocks» de 12V. Este voltaje se basa en la química del plomo-ácido (6 celdas de ~2V). Este formato se convirtió en un bloque de construcción universal, y los sistemas de mayor voltaje (24V, 48V, 120V) se construyen conectando estas baterías de 12V en serie.
Fig 1. Tipos bateria
2. Estándares de la Industria: Normas y Guías Técnicas
El mantenimiento y la aceptación de bancos de baterías estacionarias no depende solo de la experiencia de campo, sino de la aplicación de normas técnicas internacionales que establecen criterios uniformes de seguridad, pruebas y reemplazo.
2.1 Norma IEEE 1188 (VRLA)
- Es la referencia principal para baterías de plomo-ácido selladas (VRLA), comúnmente empleadas en UPS y centros de datos.
- Define el programa de mantenimiento (inspecciones mensuales, trimestrales, anuales).
- Establece cómo realizar las pruebas de capacidad (Service / Performance Test).
- Determina criterios de aceptación y final de vida útil (capacidad < 80% = falla).
- Especifica que los valores de impedancia/resistencia deben evaluarse antes y después de cada prueba de descarga (sección 7.2.f).
2.2 Otras Normas Relevantes
- IEEE 450 – Para baterías de Plomo-Ácido Ventiladas (VLA).
- IEEE 1106 – Para baterías de Níquel-Cadmio (Ni-Cd).
- IEEE 1679.1 – Guía para la evaluación de litio en aplicaciones estacionarias.
- UL 1973 / IEC 62619 – Normas de seguridad aplicables a módulos de litio industriales.
- NFPA 70 y 855 – Regulan instalación y seguridad de sistemas estacionarios de almacenamiento de energía (ESS).
| Norma | Descripción | Aplicación Principal |
|---|---|---|
| IEEE 1188 | Prácticas recomendadas para baterías VRLA | Mantenimiento, pruebas y reemplazo para baterías selladas de Plomo-Ácido. |
| IEEE 450 | Prácticas recomendadas para baterías VLA | Mantenimiento y pruebas para baterías de Plomo-Ácido ventiladas. |
| IEEE 1106 | Prácticas recomendadas para baterías de Ni-Cd | Mantenimiento y pruebas para baterías de Níquel-Cadmio. |
| NFPA 70 / 855 | Código Eléctrico (NEC) y Estándares para ESS | Regulan la instalación segura de sistemas de almacenamiento de energía. |
📌 Nota: Las normas para Plomo-Ácido y Ni-Cd están maduras y bien definidas, mientras que las de Litio y otras tecnologías nuevas continúan en desarrollo.
3. Metodología de Pruebas de Baterías
Un plan de mantenimiento integral combina dos tipos de pruebas eléctricas complementarias: las de monitoreo predictivo (frecuentes) y las de rendimiento (periódicas y concluyentes).
Nota sobre el Alcance:
El siguiente procedimiento se detalla siguiendo las prácticas de la norma IEEE 1188 para baterías VRLA, ya que son las más comunes en aplicaciones de UPS y el foco de nuestro caso de estudio. Si bien los principios son similares, las otras tecnologías (VLA, Ni-Cd, etc.) se rigen por sus normas específicas (IEEE 450, IEEE 1106), las cuales deben consultarse para sus procedimientos particulares.
3.1. Pruebas de Monitoreo Predictivo: Medición de Resistencia Interna
Esta es la prueba no invasiva más importante para evaluar la tendencia de envejecimiento de una batería.
- Contexto Técnico: La prueba mide la oposición interna de la batería al paso de una corriente (resistencia óhmica o impedancia). Una batería nueva y sana tiene una resistencia muy baja. Con el tiempo, la degradación química (sulfatación) y la corrosión interna hacen que esta resistencia aumente. Un aumento significativo es un indicador directo de que la batería está perdiendo su capacidad para entregar corriente de manera efectiva.
- Frecuencia: Según la norma IEEE 1188, se recomienda realizar esta medición con una frecuencia trimestral o semestral. Esto permite crear una línea de tendencia histórica para cada batería del banco.
- Interpretación: El valor clave no es la primera medición, sino su evolución en el tiempo. Un aumento sostenido o una desviación superior al 30-50% respecto al valor de referencia inicial es una señal de alerta crítica que identifica a una batería como candidata a una evaluación más profunda o a su reemplazo, incluso si aún no ha fallado una prueba de descarga.
3.2. Pruebas de Rendimiento: Descarga de Capacidad
Esta es la única prueba que verifica de forma concluyente la capacidad útil real de un banco. A continuación, se detalla su procedimiento.
Fase 1: Antes de la Prueba (Preparación)
- Verificación Inicial: Medir y registrar voltajes de flotación y asegurarse de que el banco esté completamente cargado.
- Inspección Visual: Revisar en busca de grietas, fugas, hinchazón o corrosión.
- Medición de Resistencia: Medir y registrar la resistencia óhmica interna de cada batería.
- Configuración del Equipo: Conectar de forma segura el banco de cargas y el sistema de monitoreo.
- Cálculo de la Descarga: Determinar la corriente de descarga (Idescarga) según las tablas del fabricante (ej. PowerSafe SBS) para el tiempo y voltaje de corte deseados.
Ejemplo: Corrientes de Descarga (Amperes)
A un voltaje de 1.80Vpc a 25°C (77°F)
| Tipo de Batería | Tiempo de Respaldo (Minutos) | Tiempo de Respaldo (Horas) | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 15 | 30 | 45 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 20 | |
| SBS 8 | 17.5 | 10.2 | 7.3 | 5.7 | 3.2 | 2.2 | 1.7 | 1.4 | 1.2 | 1.0 | 0.9 | 0.8 | 0.4 |
| SBS 15 | 32.0 | 19.2 | 13.9 | 11.0 | 6.1 | 4.3 | 3.4 | 2.7 | 2.3 | 2.0 | 1.8 | 1.4 | 0.8 |
| SBS 30 | 59.4 | 35.5 | 25.7 | 20.3 | 11.2 | 7.9 | 6.1 | 5.0 | 4.3 | 3.7 | 3.3 | 2.7 | 1.5 |
| SBS 40 | 80.8 | 49.7 | 36.3 | 28.8 | 16.1 | 11.3 | 8.7 | 7.2 | 6.1 | 5.3 | 4.7 | 3.8 | 2.1 |
| SBS 60 | 104.8 | 65.2 | 48.0 | 38.3 | 21.7 | 15.3 | 11.9 | 9.8 | 8.3 | 7.2 | 6.4 | 5.2 | 2.8 |
| SBS 110 | 198.6 | 130.6 | 98.7 | 79.9 | 46.7 | 33.5 | 26.3 | 21.7 | 18.5 | 16.2 | 14.4 | 11.8 | 6.4 |
| SBS 130 | 234.0 | 150.7 | 113.4 | 91.6 | 53.6 | 38.5 | 30.2 | 25.0 | 21.3 | 18.6 | 16.5 | 13.5 | 7.3 |
| SBS 300 | 561.6 | 363.2 | 268.3 | 216.1 | 123.3 | 87.3 | 68.6 | 56.9 | 48.8 | 42.8 | 38.3 | 31.8 | 17.7 |
| SBS 390 | 615.6 | 412.9 | 314.3 | 255.0 | 149.1 | 106.9 | 83.6 | 68.7 | 58.4 | 50.8 | 45.1 | 36.6 | 19.7 |
| SBS J13 | 26.6 | 16.1 | 11.7 | 9.3 | 5.2 | 3.6 | 2.8 | 2.3 | 1.9 | 1.7 | 1.5 | 1.2 | 0.6 |
| SBS J16 | 33.2 | 20.3 | 14.8 | 11.8 | 6.6 | 4.7 | 3.6 | 3.0 | 2.5 | 2.2 | 1.9 | 1.6 | 0.8 |
| SBS J30 | 61.0 | 36.9 | 26.7 | 21.1 | 11.6 | 8.1 | 6.3 | 5.1 | 4.3 | 3.8 | 3.3 | 2.7 | 1.4 |
| SBS J40 | 85.4 | 52.7 | 38.6 | 30.7 | 17.1 | 12.0 | 9.3 | 7.6 | 6.4 | 5.6 | 4.9 | 4.0 | 2.1 |
| SBS J70 | 143.0 | 88.2 | 64.3 | 50.9 | 28.1 | 19.5 | 15.0 | 12.2 | 10.3 | 8.9 | 7.8 | 6.3 | 3.3 |
| SBS B8(F) | 67.7 | 39.5 | 28.5 | 22.6 | 12.9 | 9.1 | 7.1 | 5.9 | 5.0 | 4.3 | 3.8 | 3.1 | 1.7 |
| SBS B10(F) | 77.4 | 47.0 | 34.0 | 26.8 | 15.2 | 10.7 | 8.4 | 7.0 | 6.0 | 5.3 | 4.8 | 4.0 | 2.2 |
| SBS B14(F) | 115.4 | 72.7 | 54.3 | 43.7 | 25.1 | 18.0 | 14.1 | 11.7 | 10.0 | 8.8 | 7.8 | 6.4 | 3.4 |
| SBS C11(F) | 163.0 | 105.0 | 78.5 | 63.1 | 36.5 | 26.0 | 20.4 | 16.9 | 14.4 | 12.7 | 11.4 | 9.4 | 5.3 |
| SBS 100(F) | 181.4 | 118.9 | 89.9 | 72.5 | 41.9 | 29.9 | 23.2 | 19.1 | 16.2 | 14.1 | 12.6 | 10.4 | 5.7 |
| SBS 112F | 182.1 | 121.7 | 93.1 | 76.1 | 45.0 | 32.3 | 25.4 | 20.9 | 17.8 | 15.5 | 13.8 | 11.2 | 5.8 |
| SBS 145F | 244.9 | 158.2 | 118.3 | 95.5 | 55.1 | 39.4 | 31.4 | 26.2 | 22.6 | 19.9 | 17.8 | 14.6 | 7.5 |
| SBS 165F | 283.0 | 186.0 | 141.0 | 116.0 | 67.1 | 47.6 | 37.1 | 30.5 | 26.5 | 23.1 | 20.5 | 16.8 | 9.0 |
| SBS 170F | 266.2 | 187.8 | 145.7 | 119.4 | 69.9 | 49.9 | 38.9 | 32.0 | 27.2 | 23.8 | 21.2 | 17.4 | 9.4 |
| SBS 190F | 304.6 | 209.8 | 161.6 | 132.2 | 77.9 | 56.0 | 43.8 | 36.0 | 30.7 | 26.8 | 23.8 | 19.5 | 10.6 |
Fase 2: Durante la Prueba (Ejecución)
- Aislamiento del Banco: Desconectar el cargador/UPS del banco de baterías.
- Inicio de la Descarga: Encender el banco de cargas, iniciar el cronómetro y el monitoreo simultáneamente.
- Monitoreo Continuo: Registrar el voltaje de cada monoblock, el voltaje total del banco y la corriente de descarga a intervalos regulares. Típicamente, se inicia con lecturas cada 15-30 minutos, aumentando la frecuencia a cada 5 minutos cuando se ha superado el 75% del tiempo de prueba, y a cada minuto en la fase final para capturar con precisión el punto de corte.
- Finalización: La prueba se detiene inmediatamente cuando ocurre una de las siguientes condiciones, la que suceda primero:
- Se alcanza el tiempo de prueba predefinido (ej. 120 minutos).
- El voltaje de una sola batería alcanza su punto de corte individual (ej. 10.5V). Esto se hace para evitar daños por inversión de polaridad y porque representa el verdadero fin de la capacidad útil de todo el banco.
Fase 3: Después de la Prueba (Recuperación)
- Finalización: Apagar el banco de cargas y detener el cronómetro.
- Reconexión: Volver a conectar inmediatamente el cargador/UPS para iniciar la recarga.
- Registro de Recuperación: Medir los voltajes 15-60 minutos después para observar la recuperación de las celdas.
4. Análisis de Resultados e Interpretación 📈
4.1. El Factor de Corrección por Temperatura (Kt)
La capacidad de una batería de plomo-ácido depende directamente de su temperatura. El estándar de la industria es de 25°C (77°F).
Temperaturas Bajas (< 25°C): Reducen el rendimiento y la capacidad aparente de la batería.
Temperaturas Altas (> 25°C): Aumentan el rendimiento, pero aceleran la degradación.
Para comparar resultados de forma justa, el tiempo de descarga real (Treal) debe ser normalizado a 25°C. Esto se hace con el Factor de Corrección por Temperatura (Kt), un multiplicador que se obtiene de tablas provistas por los fabricantes o en los anexos de las normas IEEE 1188 y IEEE 450.
4.2. Cálculo de la Capacidad Real
La capacidad real del banco se calcula con la siguiente fórmula:
C_real (%) = T_real / (T_nominal × K_t) × 100
T_real: tiempo real (minutos) de la prueba hasta el voltaje final especificado de la celda.
T_nominal: tiempo nominal (minutos) de la prueba hasta el voltaje final especificado de la celda.
4.3. Corrección por Temperatura
La capacidad nominal de las baterías de plomo-ácido se especifica a 25°C (77°F). Si la prueba se realiza a una temperatura diferente, el resultado de la capacidad debe ajustarse usando las tablas de corrección del fabricante o de la norma IEEE 1188 Anexo F para baterías VRLA.
5. Criterios de Aceptación y Rechazo
Para evaluar el resultado de una prueba, se deben analizar dos criterios distintos e independientes: el límite de voltaje (que determina cuándo termina la prueba) y el límite de capacidad (que determina el estado de salud del banco).
- Criterio #1: Límite de Voltaje (El «Suelo» Operativo): Este es un límite instantáneo y absoluto. La prueba se detiene en el momento en que cualquier batería alcanza su voltaje de corte (ej. 10.5V). Su función: Proteger la batería contra daños irreversibles (inversión de polaridad) y simular el voltaje mínimo que el equipo (UPS) necesita para funcionar.
- Criterio #2: Límite de Capacidad (La Regla del 80% del Tiempo): Este límite se aplica al tiempo total que la batería logró mantenerse por encima del «suelo» de voltaje. Su función: Medir la «estamina» o energía almacenada para determinar si la batería ha llegado al final de su vida útil. Según la norma IEEE, una batería con menos del 80% de su capacidad nominal ya no es fiable.
Veredicto Final
- ✅ Aprobado: La capacidad es superior al 85%. El banco de baterías es fiable y está en buen estado.
- ⚠️ En Observación («Umbral Inferior»): La capacidad se encuentra entre el 80% y el 85%. El banco aún cumple el mínimo para no ser considerado «fallado», pero ha mostrado una degradación significativa. Requiere monitoreo más frecuente y la planificación de su reemplazo.
- ❌ Rechazado (Fin de Vida Útil): La capacidad es inferior al 80%. El banco ha fallado la prueba, ya no es confiable y debe ser reemplazado.
Nota Técnica: Criterios Clave de la Prueba
- Límite de Voltaje (Fallo Instantáneo): La prueba se detendrá en el instante en que cualquier batería alcance su voltaje de corte (10.5V, basado en 1.75V por celda) para evitar daños.
- Límite de Capacidad (Veredicto Final): Una vez finalizada la prueba, el tiempo total de descarga se comparará con el límite del 80% de la duración nominal para determinar si el banco es fiable (Aprobado, En Observación o Rechazado).
6. Conclusiones y Plan de Acción Sugerido
- Ejecutar una Performance Test a los bancos de baterías con 2 años de servicio, como recomienda la IEEE 1188, esto podría variar según cada propietario de acuerdo a las condiciones operativas de los sistemas, evaluación de FMEA, etc.
- Evaluar el reemplazo de strings completos cuando más del 15-20% de las unidades están «En Observación».
- Establecer un plan de mantenimiento formal con mediciones trimestrales de resistencia óhmica para detectar tendencias de envejecimiento.
- Realizar un Análisis Causa Raíz (RCA) ante fallas prematuras para identificar problemas subyacentes (temperatura, calibración del cargador, valor de tensión de carga o ecualización, etc.).
7. Caso Práctico: Análisis de Falla Prematura en Batería VRLA
Esta sección integra la información de los análisis iniciales para ilustrar un procedimiento de diagnóstico completo.
7.1. Situación Inicial
Se reporta una falla prematura en la batería 2C del String C durante un mantenimiento. La batería tiene 2 años de servicio. El objetivo es analizar los datos de la prueba de rendimiento para determinar el estado real del banco.
7.2. Datos del Equipo y Prueba
- Batería: PowerSafe SBS (VRLA).
- Prueba Realizada: Performance Test.
- Tiempo Nominal (Tnominal): 120 minutos.
- Voltaje de Corte: 10.5V por batería (1.75 Vpc).
- Temperatura Ambiente Registrada: 21.1 °C.
7.3. Resultados de las Pruebas en Campo
- Medición de Resistencia: Previo a la descarga, el equipo de medición marcó «OL» (Open Loop) en la Batería 2C. Esto indicaba una resistencia interna extremadamente alta, una señal de alarma que anticipaba la falla.
- Prueba de Descarga: La prueba se detuvo a los 99.38 minutos (Treal), momento en que la Batería 2C alcanzó el voltaje de corte de 10.5V.
| Tiempo (min) | Voltaje Bat. 1A (Vdc) | Voltaje Bat. 2C (Vdc) | Voltaje Bat. 3A (Vdc) | Voltaje Prom. Otras (Vdc) |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 12.85 | 12.82 | 12.86 | 12.85 |
| 15 | 12.21 | 12.05 | 12.22 | 12.20 |
| 30 | 11.95 | 11.72 | 11.96 | 11.94 |
| 60 | 11.53 | 11.15 | 11.54 | 11.52 |
| 90 | 11.12 | 10.65 | 11.14 | 11.11 |
| 99.38 | 10.95 | ⚠️ 10.50 | 10.96 | 10.94 |
7.4. Análisis y Diagnóstico
- Obtención del Factor de Corrección (Kt): Se consulta la tabla del Anexo F de la norma IEEE 1188. Para la temperatura de la prueba de 21.1°C, el factor de corrección aplicable es Kt = 0.955.
- Cálculo de la Capacidad Real: La capacidad se calcula ajustando el tiempo real con el factor Kt:
C_real (%) = T_real / (T_nominal × K_t) × 100 = 99.38min / (120min × 0.955) × 100 = 86.72%
7.5. Veredicto y Diagnóstico Final
- Capacidad Real del Banco: 86.72%.
- Veredicto: Según los criterios, una capacidad superior al 85% clasifica al banco como: ✅ Aprobado.
Diagnóstico Final: El análisis correcto, aplicando el factor de 0.955, demuestra que el banco de baterías, como conjunto, aprueba la prueba de rendimiento y posee una capacidad de respaldo saludable.
Sin embargo, esto no invalida el otro hallazgo: la Batería 2C está definitivamente defectuosa, como lo demuestran la medición de resistencia «OL» y el hecho de que fue la causa de la detención de la prueba.
Recomendación Final: Reemplazar únicamente la unidad defectuosa (Batería 2C). Dado que el resto del string demuestra tener una capacidad superior al 85%, puede ser reintegrado al servicio, manteniéndolo bajo un esquema de monitoreo de resistencia trimestral para asegurar la estabilidad a futuro.
8. Preguntas Frecuentes sobre Diagnóstico de Baterías
1. ¿Qué significa si un medidor de resistencia marca «OL»?
«OL» significa «Over Limit» (Fuera de Límite). Indica que la resistencia o impedancia de la batería es extremadamente alta, superando la escala de medición del instrumento (generalmente configurada en miliohmios – mΩ).
- Diagnóstico: La batería tiene un circuito abierto interno. No está en cortocircuito.
- Consecuencia: No puede entregar corriente. Aunque pueda mostrar algo de voltaje en sus terminales, este se desplomará a cero al conectarle una carga.
2. ¿Cuál es la diferencia entre una batería «abierta» y una «en corto»?
| Característica | Batería Abierta | Batería en Cortocircuito |
|---|---|---|
| Impedancia Interna | Muy Alta («OL») | Muy Baja (≈ 0 mΩ) |
| Voltaje en Terminales | Puede mostrar voltaje residual (ej. 9V, 11V) | Generalmente cercano a 0V |
| Comportamiento | No entrega corriente, el circuito está interrumpido. | Actúa como un conductor, se autodescarga. |
| Riesgo en un Banco | Reduce la capacidad/voltaje del string. | Peligroso. Puede causar sobrecorriente y calentamiento. |
3. ¿Si una batería tiene alta impedancia, ¿significa que ya no tendrá voltaje?
No necesariamente. Una batería con alta impedancia puede seguir mostrando un voltaje aparentemente normal en sus terminales cuando no tiene ninguna carga conectada (en «vacío»). Por ejemplo, una batería de 12V muy degradada podría medir 11V o incluso 12V en reposo.
La alta impedancia actúa como un «cuello de botella» que impide que la energía salga. El voltaje está ahí, pero la batería no tiene la capacidad de entregar la corriente necesaria para sostener ese voltaje bajo carga. Por eso, el voltaje en vacío por sí solo no es un indicador fiable de la salud de una batería.
4. ¿Una batería abierta puede pasar a estar en corto, o viceversa?
- Abierta → Corto: Es muy improbable. Una vez que una conexión interna se rompe (circuito abierto), es difícil que se genere un nuevo puente conductor (cortocircuito).
- Corto → Abierta: Sí puede ocurrir. Un cortocircuito interno puede generar tanto calor que funda o queme el punto de contacto, resultando en una interrupción del circuito (circuito abierto).
En resumen, la falla más común por envejecimiento es un aumento progresivo de la impedancia hasta que la batería se comporta como un circuito abierto. El cortocircuito suele estar más asociado a defectos de fabricación o daños físicos.
5. ¿Qué es un «string» de baterías y por qué es importante?
Un «string» ⛓️ es un conjunto de baterías individuales conectadas en serie para alcanzar un voltaje de sistema más alto. Por ejemplo, para un sistema de 120V, se conectan 10 baterías de 12V en serie (10 x 12V = 120V).
Es crucial gestionarlo como una unidad por el principio del «eslabón más débil». Todas las baterías en el string comparten la misma corriente de carga y descarga. Si una batería envejece o falla, limita el rendimiento de todo el string. Por esta razón, la mejor práctica de la industria es siempre reemplazar todas las baterías de un string al mismo tiempo, ya que mezclar baterías nuevas y viejas provoca un desgaste acelerado de las nuevas y un rendimiento deficiente del conjunto.