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Cómo funciona una batería de iones de sodio: química, celdas y BMS (bien explicado)
Una batería de iones de sodio funciona igual que una de litio: durante la carga, los iones de sodio salen del cátodo, atraviesan el electrolito y se introducen en el ánodo; durante la descarga, el proceso se invierte y los electrones del circuito externo alimentan el dispositivo. Los sistemas Heiwit a la venta en 2025 y 2026 utilizan celdas con cátodo de óxidos estratificados. La versión 2027 adopta un cátodo polianiónico NFPP (fosfato-pirofosfato de sodio y hierro). En las celdas de iones de sodio ambos colectores de corriente pueden ser de aluminio, lo que permite el almacenamiento a 0 V. Un BMS integrado controla la tensión, la temperatura y el estado de carga. El compromiso está en la densidad energética, inferior a la del litio-ferrofosfato: por eso Heiwit utiliza estas celdas en el almacenamiento estacionario para la fotovoltaica.
En este estudio en profundidad explicamos cómo funciona una Batería de iones de sodio desde un punto de vista técnico, pero en un lenguaje claro. Si busca una guía más introductoria, puede empezar por aquí:
Baterías de iones de sodio: qué son, ventajas y comparación con las de litio
¿Qué es una Batería de iones de sodio?
Una batería de iones de sodio es un acumulador electroquímico en el que el iones de sodio (Na+) moverse entre cátodo y ánodo durante la carga y la descarga, a través de un electrolito. El principio es similar al de las baterías de litio, pero con materiales y reacciones diferentes. El cátodo, el ánodo, el electrolito y los demás términos se definen en el glosario de términos sobre el sodio-ion.
Componentes principales: ánodo, cátodo, electrolito
- Cátodode iones en una fase del ciclo.
- ÁnodoAcoge iones en la fase opuesta del ciclo.
- Electrolitopermite el transporte iónico entre el ánodo y el cátodo.
Carga y descarga: lo que realmente ocurre
Durante el carga, iones de sodio se mueven hacia el ánodo; durante la descargar vuelven al cátodo, generando corriente utilizable. Este ciclo es lo que permite a la Batería almacenar y liberar energía.
El papel del BMS (sistema de gestión de baterías)
En BMS es el elemento que se encarga de las protecciones, el equilibrado de células y la comunicación con el inversor:
- Protección contra sobretensión, subtensión y temperaturas críticas
- Equilibrio de células para garantizar la durabilidad y uniformidad
- Comunicación con inversores y regulación de potencia
Sodio frente a litio: comparación técnica
La principal diferencia está en el densidad energéticaLas baterías de sodio suelen tener una densidad menor que algunas químicas de litio. Sin embargo, en muchas instalaciones fijas esta diferencia no es vinculante, mientras que estabilidad, fiabilidad y gestión térmica pueden ser puntos fuertes.
| Parámetro | Sodium-ion Heiwit | LFP de referencia |
|---|---|---|
| Portador de carga | sodio (Na⁺), abundante | litio (Li⁺) |
| Materiales críticos | sin litio ni cobalto | litio, hierro, fósforo |
| Densidad energética | inferior: más peso y volumen para el mismo número de kWh | más alta, normalmente entre 120 y 180 Wh/kg |
| Rango de temperatura | batería a la venta: descarga de −25 °C a +60 °C, carga de 0 °C a +60 °C; celdas NFPP de la versión 2027: alrededor del 95 % de la capacidad a −20 °C en los ensayos de cualificación | marcada caída de capacidad por debajo de cero |
| Estabilidad térmica | buena; margen adicional con la estructura polianiónica de la versión 2027 | buena, la mejor de las químicas de litio |
| Descarga profunda y almacenamiento | Tolera el voltaje cero: colectores de aluminio en ambos electrodos | no tolera los cero voltios (colector de cobre) |
| Autodescarga | 0,35 % al mes (6 % en 539 días), medida en varias baterías, a temperatura ambiente, a la latitud de Milán | normalmente del 1 al 3 % al mes |
| Ciclos | más de 6.500 estimados para las celdas de óxidos estratificados (2025-2026); 9.000 para la versión 2027 con cátodo NFPP; 31.972 ciclos totales del parque instalado a 17 de septiembre de 2026 | elevados; el valor depende de la celda y de las condiciones de ensayo |
| Aplicación ideal | acumulación estacionaria, climas fríos, larga vida útil | movilidad ligera, almacenamiento donde el volumen está limitado |
Los intervalos de LFP son valores típicos del mercado y no se refieren a una sola célula; los datos sobre iones de sodio corresponden a las células y sistemas Heiwit con sus respectivas condiciones de ensayo. La comparación detallada, con los datos de calificación, se encuentra en la página sobre la gama de baterías de iones de sodio.
Rendimiento real: en qué fijarse antes de elegir
- Potencia continua y de pico
- Temperatura de funcionamiento
- Garantías y condiciones de uso
- Compatibilidad con inversores
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Lea también más:
Contenido técnico redactado y sometido a revisión interna por parte de HEIWIT I+D, la función que clasifica las celdas y realiza las pruebas en los sistemas de almacenamiento Heiwit.
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