Glosario sobre las baterías de iones de sodio

Este glosario explica en una o dos frases los términos que aparecen cuando se habla de baterías de iones de sodio, almacenamiento fotovoltaico e inversores híbridos. Las definiciones son generales; cuando el término afecta directamente a los productos Heiwit se indica el dato específico con el enlace a la página de detalle.

Batería de iones de sodio

Detto anche: sodium-ion battery, Na-ion, batería de sodio

Acumulador recargable en el que el portador de carga es el ion sodio (Na⁺) en lugar del ion litio. El principio de funcionamiento es el mismo que el de las baterías de litio; lo que cambia son los materiales de los electrodos, que no contienen litio. Las celdas de Heiwit tampoco contienen cobalto. Approfondisci.

Batería de sal

Detto anche: baterías de sal, salt battery

Nombre común con el que en Italia se denominan las baterías de iones de sodio, ya que el sodio procede del cloruro de sodio, la sal de cocina. El término también se utiliza para otras tecnologías, como las baterías de sodio-níquel-cloruro (ZEBRA) y las de agua salada: Heiwit fabrica exclusivamente baterías de iones de sodio. Approfondisci.

NFPP

Detto anche: Na4Fe3(PO4)2P2O7, fosfato-pirofosfato de sodio y hierro, celdas polianiónicas

Material catódico polianiónico a base de sodio, hierro y grupos fosfato y pirofosfato. El sodio se desplaza por una red tridimensional rígida, lo que aporta estabilidad a lo largo del tiempo y frente a las temperaturas extremas, a cambio de una densidad energética inferior a la de los óxidos estratificados. Es la química de las celdas de la versión 2027 de los sistemas Heiwit, con 9.000 ciclos de vida; los sistemas 2025-2026 utilizan celdas de óxidos estratificados. Approfondisci.

Óxidos estratificados

Detto anche: layered oxide, NaxTMO2

Familia de materiales catódicos para baterías de iones de sodio en los que los iones se insertan entre capas de óxido de metales de transición. Ofrecen más energía por kilogramo que los polianiónicos, pero las capas se dilatan y se contraen en cada ciclo.

Cátodo

Detto anche: electrodo positivo

Electrodo positivo de la célula: durante la descarga, recibe los iones de sodio que proceden del ánodo. El material del cátodo (NFPP, óxidos estratificados, LFP en el caso del litio) determina en gran medida el rendimiento y la duración de la batería.

Ánodo

Detto anche: electrodo negativo, hard carbon

Electrodo negativo de la célula, que durante la carga acoge los iones de sodio. En las baterías de iones de sodio se suele utilizar carbono duro (hard carbon), ya que el grafito de las células de litio no retiene bien el sodio.

Electrolito

Sustancia, líquida o sólida, que separa el ánodo del cátodo y deja pasar los iones, pero no los electrones. Los electrones recorren el circuito externo: es ese flujo el que alimenta los dispositivos.

Colector de corriente

Detto anche: current collector

Lámina metálica sobre la que se deposita el material activo de cada electrodo. En las celdas de iones de sodio, ambos colectores pueden ser de aluminio, mientras que el litio requiere cobre en el ánodo: esto es lo que permite el almacenamiento a cero voltios.

Almacenamiento a 0 V

Detto anche: zero-volt storage, transporte a 0 V

Posibilidad de descargar completamente una celda de iones de sodio para almacenarla y transportarla sin energía residual, gracias a los colectores de aluminio. Las celdas de litio no toleran los cero voltios porque el colector de cobre se degrada.

BMS

Detto anche: Battery Management System, sistema de gestión de la batería

Sistema electrónico que controla la tensión, la corriente y la temperatura de cada celda, equilibra el paquete, calcula el estado de carga y el estado de salud, e interrumpe la carga y la descarga si se superan los límites de seguridad. En las baterías Heiwit está integrado y se comunica con el inversor a través del bus CAN.

SoC (estado de carga)

Detto anche: State of Charge, estado de carga

Porcentaje de energía disponible en la batería con respecto a su capacidad total. Se trata de una estimación calculada por el BMS, no de una medición directa; por eso puede variar a saltos tras una recalibración. Approfondisci.

SoH (estado de salud)

Detto anche: State of Health

Relación entre la capacidad actual de la batería y la inicial, expresada en porcentaje. Describe el envejecimiento: una batería con un SoH del 90 % almacena el 90 % de la energía que almacenaba cuando era nueva.

DoD (profundidad de descarga)

Detto anche: Depth of Discharge, profundidad de descarga

Porción de la capacidad realmente extraída en un ciclo. Los ciclos declarados deben leerse siempre junto con el DoD de ensayo: 6.500 ciclos con un DoD del 80 % no son comparables con ciclos medidos al 50 %.

Ciclo de carga y descarga

Detto anche: ciclo, cycle

Una carga completa seguida de una descarga completa, o su equivalente sumando ciclos parciales. Es la unidad con la que se mide la vida útil de una batería.

Vida cíclica

Detto anche: cycle life, número de ciclos

Número de ciclos que soporta una celda antes de que la capacidad descienda por debajo de un umbral, normalmente el 80 % de la inicial, en las condiciones de ensayo indicadas. No es una duración en años: depende de la temperatura, del estado de carga medio y de la profundidad de descarga real. Approfondisci.

Tasa de carga y descarga

Detto anche: velocidad de carga, tasa C

Relación entre la corriente y la capacidad nominal: 1C carga o descarga la batería en una hora, 0,5C en dos horas. Un C-rate más bajo alarga la vida de la celda.

Autodescarga

Detto anche: self-discharge

Pérdida de carga de una batería en reposo, sin cargas conectadas. En varias baterías Heiwit se ha medido un 0,35 % al mes, equivalente al 6 % en 539 días, a temperatura ambiente y a la latitud de Milán. Approfondisci.

Densidad energética

Detto anche: Wh/kg, Wh/l, energy density

Energía almacenada por unidad de masa (Wh/kg) o de volumen (Wh/l). Las celdas de iones de sodio tienen menos que las celdas de litio: importa en la movilidad, mucho menos en el almacenamiento estacionario, donde el peso y el volumen solo influyen el día de la instalación. Approfondisci.

Fuga térmica

Detto anche: thermal runaway

Reacción en cadena en la que el calor generado por una celda acelera reacciones que producen más calor, hasta el incendio. La estabilidad de los materiales polianiónicos reduce la propensión de las celdas NFPP a desencadenarla; en cualquier caso, la seguridad sigue siendo una propiedad del sistema completo, no solo de la celda. Approfondisci.

Inversor híbrido

Detto anche: hybrid inverter, inversor con almacenamiento

Inversor que gestiona conjuntamente la fotovoltaica, la batería, la red y los consumos, decidiendo cuándo cargar, descargar, inyectar o consumir. Los inversores Heiwit Virgo (monofásico) y Lybra (trifásico) están diseñados para las baterías de iones de sodio de 48 V. Approfondisci.

MPPT

Detto anche: Maximum Power Point Tracking, seguidor del punto de máxima potencia

Circuito del inversor que regula la tensión y la corriente de las cadenas fotovoltaicas para extraer de ellas la máxima potencia al variar la irradiación y la temperatura. Varios MPPT permiten cadenas con orientaciones distintas.

Función UPS (respaldo)

Detto anche: EPS, alimentación de emergencia, tiempo de conmutación

Capacidad del inversor híbrido de alimentar los consumos desde la batería cuando falta la red. El tiempo de conmutación es el intervalo entre la desconexión de la red y el restablecimiento de la alimentación: 10 ms en el Virgo, menos de 10 ms en el Lybra.

Almacenamiento estacionario

Detto anche: almacenamiento estacionario, BESS

Sistema de almacenamiento instalado en un lugar fijo, como una vivienda, una empresa o una caseta, en contraposición a las baterías para la movilidad. Aquí importan más la duración, la seguridad, el comportamiento térmico y el coste por kWh ciclado que la densidad energética.

Retrofit de almacenamiento

Detto anche: revamping, adición de batería a una instalación existente

Adición de una batería a una instalación fotovoltaica ya en funcionamiento. Con las baterías Heiwit se instala un inversor híbrido Heiwit, el Virgo monofásico o el Lybra trifásico, conectado en la línea de CA: el inversor fotovoltaico existente se mantiene. Los inversores de otras marcas no admiten el intervalo de tensión de las baterías de sodio. Approfondisci.

Grado de protección IP

Detto anche: IP65, IP66, Ingress Protection

Código de dos cifras de la norma IEC 60529 que indica la protección contra el polvo (primera cifra) y el agua (segunda). IP66 significa totalmente protegido contra el polvo y contra chorros de agua potentes; IP65, contra chorros de agua.

CEI 0-21

Detto anche: norma CEI 0-21, regla técnica de conexión en BT

Regla técnica italiana para la conexión de usuarios activos y pasivos a las redes de baja tensión. Los inversores con almacenamiento deben cumplirla para poder conectarse a la red: los inversores Virgo y Lybra de Heiwit cuentan con la certificación CEI 0-21. Para el Virgo con la batería 48210, la certificación la emite TÜV SÜD sobre la base de los ensayos de tipo. Para el Lybra con la batería HEIWIT-NA-48V210Ah, la certificación la emite TÜV Rheinland (certificado n.º A3 50741827 0001). Approfondisci.

Derating

Detto anche: reducción de potencia

Reducción automática de la potencia suministrada cuando la temperatura, la altitud u otras condiciones superan un umbral, para proteger la electrónica. El Virgo reduce la potencia por encima de los 40 °C, el Lybra por encima de los 45 °C.

LFP

Detto anche: litio ferrofosfato, LiFePO4

Química de litio con cátodo de fosfato de hierro y litio, hoy referencia en el almacenamiento residencial por su estabilidad y duración. Es el término de comparación correcto para las baterías de iones de sodio en el ámbito estacionario. Approfondisci.

NMC

Detto anche: níquel manganeso cobalto, litio NMC

Química de litio con cátodo a base de níquel, manganeso y cobalto, de alta densidad energética, utilizada sobre todo en los vehículos eléctricos. Contiene cobalto y níquel. Las celdas de iones de sodio de Heiwit no contienen cobalto. La versión 2027, con cátodo polianiónico NFPP, tampoco contiene níquel.

kWh y kW

Detto anche: kilovatio hora, kilovatio, capacidad y potencia

El kWh mide la energía almacenada (la capacidad de la batería), el kW la potencia con la que se suministra o se absorbe. Una batería de 10 kWh con 5 kW de potencia nominal puede alimentar una carga de 5 kW durante unas dos horas.

Eficiencia de ida y vuelta

Detto anche: round-trip efficiency, eficiencia de ciclo

Relación entre la energía devuelta por la batería y la empleada para cargarla, incluidas las pérdidas del inversor y del BMS. Cuanto más alta es, menos energía se pierde al pasar por el almacenamiento.

Baterías en paralelo

Detto anche: módulos en paralelo, ampliación del almacenamiento

Conexión de varios módulos de batería al mismo inversor para sumar su capacidad manteniendo la misma tensión. Los inversores Heiwit admiten hasta 3 módulos de 10 kWh, para un total de 30 kWh.

LCOS

Detto anche: Levelized Cost of Storage, coste nivelado del almacenamiento

Coste de cada kWh que pasa por la batería a lo largo de su vida, calculado dividiendo el coste total del sistema por la energía ciclada en total. Es la cifra que cuenta para comparar tecnologías y no coincide con el precio de tarifa. Approfondisci.

Reducción de picos de consumo

Detto anche: recorte de picos

Uso de la batería para cubrir los picos de consumo de la red, reduciendo la potencia contratada y los costes correspondientes. Aplicación típica del almacenamiento comercial e industrial.

Autoconsumo

Detto anche: autoconsumo fotovoltaico, cuota de autoconsumo

Parte de la energía producida por la instalación fotovoltaica que consume directamente el usuario en lugar de inyectarse en la red. Una batería la aumenta trasladando la energía producida de día a las horas de la tarde y la noche. Approfondisci.