Glossário sobre baterias de iões de sódio

Este glossário explica, numa ou duas frases, os termos que surgem quando se fala de baterias de iões de sódio, armazenamento fotovoltaico e inversores híbridos. As definições são gerais; quando o termo diz diretamente respeito aos produtos Heiwit, é indicado o dado específico com o link para a página de aprofundamento.

Bateria de iões de sódio

Também conhecido como: sodium-ion battery, Na-ion, bateria de sódio

Acumulador recarregável em que o portador de carga é o ião sódio (Na⁺) em vez do ião lítio. O princípio de funcionamento é o mesmo das baterias de lítio; mudam os materiais dos elétrodos, que não contêm lítio. As células da Heiwit também não contêm cobalto. Saiba mais.

Bateria de sal

Também conhecido como: baterias de sal, salt battery

Expressão usada para tecnologias diferentes: as baterias de iões de sódio, as baterias de sódio-níquel-cloreto (ZEBRA) e as de água salgada. A Heiwit dedica-se exclusivamente a baterias de iões de sódio. Saiba mais.

NFPP

Também conhecido como: Na4Fe3(PO4)2P2O7, fosfato-pirofosfato de sódio e ferro, células polianiónicas

Material catódico polianiónico à base de sódio, ferro e grupos fosfato e pirofosfato. O sódio move-se numa rede tridimensional rígida, o que confere estabilidade ao longo do tempo e a temperaturas extremas, em contrapartida de uma densidade energética inferior à dos óxidos em camadas. É a química das células da versão 2027 dos sistemas Heiwit (NA-48V170Ah), com 9.000 ciclos a 95% de DoD com 70% de capacidade residual; os sistemas 2025-2026 utilizam células de óxidos em camadas. Saiba mais.

Óxidos em camadas

Também conhecido como: layered oxide, NaxTMO2

Família de materiais catódicos para baterias de iões de sódio, nos quais os iões se inserem entre camadas de óxido de metais de transição. Oferecem mais energia por quilograma do que os polianiónicos, mas as camadas dilatam-se e contraem-se a cada ciclo.

Cátodo

Também conhecido como: elétrodo positivo

Elétrodo positivo da célula: durante a descarga, recebe os iões de sódio provenientes do ânodo. O material do cátodo (NFPP, óxidos estratificados, LFP em lítio) determina grande parte do desempenho e da duração da bateria.

Ânodo

Também conhecido como: elétrodo negativo, hard carbon

Elétrodo negativo da célula, que, durante o carregamento, recebe os iões de sódio. Nas baterias de iões de sódio, utiliza-se normalmente carbono duro (hard carbon), uma vez que a grafite das células de lítio não retém bem o sódio.

Eletrólito

Meio, líquido ou sólido, que separa o ânodo do cátodo e permite a passagem dos iões, mas não dos eletrões. Os eletrões percorrem o circuito externo: é esse fluxo que alimenta os consumidores.

Coletor de corrente

Também conhecido como: current collector

Folha metálica sobre a qual é depositado o material ativo de cada elétrodo. Nas células de iões de sódio, ambos os coletores podem ser de alumínio, enquanto o lítio requer cobre no ânodo: é isso que permite o armazenamento a zero volts.

Armazenamento a 0 V

Também conhecido como: zero-volt storage, transporte a 0 V

É possível descarregar completamente uma célula de iões de sódio para a armazenar e transportar sem energia residual, graças aos coletores de alumínio. As células de lítio não suportam a tensão zero, pois o coletor de cobre degrada-se.

BMS

Também conhecido como: Battery Management System, sistema de gestão da bateria

Sistema eletrónico que controla a tensão, a corrente e a temperatura de cada célula, equilibra o conjunto de células, calcula o estado de carga e o estado de saúde e interrompe a carga e a descarga quando estas ultrapassam os limites de segurança. Nas baterias Heiwit, este sistema está integrado e comunica com o inversor através do CAN Bus.

SoC (estado de carga)

Também conhecido como: State of Charge, estado de carga

Percentagem de energia disponível na bateria em relação à capacidade total. Trata-se de uma estimativa calculada pelo BMS, não de uma medição direta: por isso, pode sofrer correções abruptas após uma recalibração. Saiba mais.

SoH (estado de saúde)

Também conhecido como: State of Health

Relação entre a capacidade atual da bateria e a inicial, expressa em percentagem. Descreve o envelhecimento: uma bateria com SoH de 90 % armazena 90 % da energia que armazenava quando era nova.

DoD (profundidade de descarga)

Também conhecido como: Depth of Discharge, profundidade de descarga

Parte da capacidade efetivamente utilizada num ciclo. Os ciclos declarados devem ser sempre lidos em conjunto com o DoD de ensaio: 6.500 ciclos a 90 % de DoD não são comparáveis com ciclos medidos a 50 %.

Ciclo de carga e descarga

Também conhecido como: ciclo, cycle

Uma carga completa seguida de uma descarga completa, ou o equivalente somando ciclos parciais. É a unidade com que se mede a vida útil de uma bateria.

Vida útil em ciclos

Também conhecido como: cycle life, número de ciclos

Número de ciclos que uma célula suporta antes de a capacidade descer abaixo de um limite, normalmente 80 % da inicial, nas condições de ensaio indicadas. Não é uma duração em anos: depende da temperatura, do estado de carga médio e da profundidade de descarga real. Saiba mais.

Taxa C

Também conhecido como: velocidade de carga, taxa C

Relação entre a corrente e a capacidade nominal: 1C carrega ou descarrega a bateria numa hora, 0,5C em duas horas. Uma taxa C mais baixa prolonga a vida da célula.

Autodescarga

Também conhecido como: self-discharge

Perda de carga de uma bateria deixada em repouso, sem cargas ligadas. Em várias baterias Heiwit foi medida em 0,35 % por mês, equivalente a 6 % em 539 dias, à temperatura ambiente e à latitude de Milão. Saiba mais.

Densidade energética

Também conhecido como: Wh/kg, Wh/l, energy density

Energia armazenada por unidade de massa (Wh/kg) ou de volume (Wh/l). As células de iões de sódio têm menos do que as células de lítio: isso conta na mobilidade, muito menos no armazenamento estacionário, onde o peso e o volume só têm relevância no dia da instalação. Saiba mais.

Descontrolo térmico

Também conhecido como: thermal runaway

Reação em cadeia em que o calor gerado por uma célula acelera reações que produzem mais calor, até ao incêndio. A estabilidade dos materiais polianiónicos reduz a propensão das células NFPP a desencadeá-la; a segurança continua, no entanto, a ser uma propriedade do sistema completo e não apenas da célula. Saiba mais.

Inversor híbrido

Também conhecido como: hybrid inverter, inversor com armazenamento

Inversor que gere em conjunto o fotovoltaico, a bateria, a rede e os consumos, decidindo quando carregar, descarregar, injetar ou consumir da rede. Os inversores Heiwit Virgo (monofásico) e Lybra (trifásico) são concebidos para as baterias de iões de sódio a 48 V. Saiba mais.

MPPT

Também conhecido como: Maximum Power Point Tracking, seguidor do ponto de máxima potência

Circuito do inversor que regula a tensão e a corrente das strings fotovoltaicas para extrair delas a máxima potência à medida que variam a irradiância e a temperatura. Mais MPPT permitem strings com orientações diferentes.

Função UPS (backup)

Também conhecido como: EPS, alimentação de emergência, tempo de comutação

Capacidade do inversor híbrido de alimentar os consumos a partir da bateria quando falta a rede. O tempo de comutação é o intervalo entre a interrupção da rede e o restabelecimento da alimentação: 10 ms no Virgo, menos de 10 ms no Lybra.

Armazenamento estacionário

Também conhecido como: armazenamento estacionário, BESS

Sistema de armazenamento de energia instalado num local fixo, como uma casa, uma empresa ou um posto de transformação, em contraposição às baterias para mobilidade. Aqui contam mais a durabilidade, a segurança, o comportamento térmico e o custo por kWh ciclado do que a densidade energética.

Retrofit de armazenamento

Também conhecido como: revamping, adição de bateria a sistema existente

Adição de uma bateria a um sistema fotovoltaico já em funcionamento. Com as baterias Heiwit instala-se um inversor híbrido Heiwit, o Virgo monofásico ou o Lybra trifásico, ligado à linha AC: o inversor fotovoltaico existente mantém-se. Os inversores de outras marcas não suportam o intervalo de tensão das baterias de sódio. Saiba mais.

Grau de proteção IP

Também conhecido como: IP65, IP66, Ingress Protection

Código de dois dígitos da norma IEC 60529 que indica a proteção contra o pó (primeiro dígito) e a água (segundo). IP66 significa totalmente protegido contra o pó e contra jatos de água potentes; IP65 contra jatos de água.

CEI 0-21

Também conhecido como: norma CEI 0-21, regra técnica de ligação em BT

Regra técnica italiana para a ligação de utilizadores ativos e passivos às redes de baixa tensão. Os inversores com armazenamento têm de a cumprir para poderem ser ligados à rede: os inversores Virgo e Lybra da Heiwit têm a certificação CEI 0-21. Para o Virgo com a bateria 48210, a certificação é emitida pela TÜV SÜD com base nos ensaios de tipo. Para o Lybra com a bateria HEIWIT-NA-48V210Ah, a certificação é emitida pela TÜV Rheinland (certificado n.º A3 50741827 0001). Saiba mais.

Derating

Também conhecido como: redução de potência

Redução automática da potência fornecida quando a temperatura, a altitude ou outras condições excedem um determinado limite, para proteger a eletrónica. O Virgo reduz a potência acima dos 40 °C, o Lybra acima dos 45 °C.

LFP

Também conhecido como: lítio ferro fosfato, LiFePO4

Química de lítio com cátodo em fosfato de ferro e lítio, hoje a referência no armazenamento residencial pela estabilidade e durabilidade. É o termo de comparação correto para as baterias de iões de sódio no armazenamento estacionário. Saiba mais.

NMC

Também conhecido como: níquel manganês cobalto, lítio NMC

Química de lítio com cátodo à base de níquel, manganês e cobalto, de alta densidade energética, utilizada sobretudo nos veículos elétricos. Contém cobalto e níquel. As células de iões de sódio da Heiwit não contêm cobalto. A versão 2027, com cátodo polianiónico NFPP, também não contém níquel.

kWh e kW

Também conhecido como: quilowatt-hora, quilowatt, capacidade e potência

O kWh mede a energia armazenada (a capacidade da bateria), o kW a potência com que ela é fornecida ou absorvida. Uma bateria de 10 kWh com 5 kW de potência nominal pode alimentar uma carga de 5 kW durante cerca de duas horas.

Eficiência de ida e volta

Também conhecido como: round-trip efficiency, eficiência de ciclo

Relação entre a energia devolvida pela bateria e a energia gasta para a carregar, incluindo as perdas do inversor e do BMS. Quanto mais elevada for, menos energia se perde na passagem pelo armazenamento.

Baterias em paralelo

Também conhecido como: módulos em paralelo, expansão do armazenamento

Ligação de vários módulos de bateria ao mesmo inversor para somar a sua capacidade mantendo a mesma tensão. O Virgo monofásico aceita até 3 módulos de 10 kWh (30 kWh) e o Lybra trifásico até 6 (60 kWh).

LCOS

Também conhecido como: Levelized Cost of Storage, custo nivelado do armazenamento

Custo de cada kWh que passa pela bateria ao longo da sua vida, calculado dividindo o custo total do sistema pela energia globalmente ciclada. É o número que conta para comparar tecnologias e não coincide com o preço de tabela. Saiba mais.

Redução de picos de consumo

Também conhecido como: corte dos picos

Utilização da bateria para cobrir os picos de consumo da rede, reduzindo a potência contratada e os respetivos custos. Aplicação típica do armazenamento comercial e industrial.

Autoconsumo

Também conhecido como: autoconsumo fotovoltaico, quota de autoconsumo

Parte da energia produzida pelo sistema fotovoltaico consumida diretamente pela instalação em vez de ser injetada na rede. Uma bateria aumenta-a, deslocando a energia produzida de dia para as horas da noite. Saiba mais.