Las baterías son elementos químicos que por su propia naturaleza están condenados a degradarse con el uso. Esto es, con cada ciclo de vida (proceso de descarga y recarga) van perdiendo su capacidad para recargarse: cada vez son capaces de almacenar y de entregar una menor cantidad de energía. Se considera que una batería ha llegado al final de su vida útil cuando sólo es capaz de entregar el 20% de su capacidad nominal. Pero las baterías también se degradan si no se utilizan, ya que se van auto-descargando aunque no estén conectadas. Las baterías selladas (VRLA) tienen una mejor resistencia a la auto-descarga y pueden aguantar hasta 6 meses sin ser cargadas, mientras que las de electrolito líquido deben cargarse a los 4 meses.
Estos procesos de degradación natural son muy paulatinos y, como decíamos, son inherentes a la naturaleza química de las baterías. Sin embargo, hay una serie de factores que hay que tener en cuenta a la hora de operar y mantener las baterías para no acelerar su envejecimiento.
Se explican a continuación los efectos negativos de una utilización errónea de las baterías a la hora de descargarlas.
DESCARGAS PROFUNDAS
Las baterías de plomo presentan un mal comportamiento a descargas profundas, generalmente el límite se considera en el 80% de su capacidad nominal, aunque algunos tipos de baterías no deben descargarse con regularidad más del 50%.
Las baterías de plomo van perdiendo paulatinamente su capacidad de recarga con la edad, medida en número de ciclos. Cada vez que se produce un ciclo de descarga y recarga el material activo de las placas de la batería va perdiendo cohesión hasta que se desprende y se deposita en el fondo. Este proceso es inherente al uso de la batería y es el principal causante de su envejecimiento natural, esto es, de su pérdida de capacidad con el paso de los ciclos de trabajo, pero se ve muy agravado si la batería es sometida a descargas muy profundas, esto es, del orden del 80% de su capacidad nominal.
CARGA PARCIAL O BATERÍA DESCARGADA
Como norma general, no se debe utilizar una batería con carga parcial de manera regular, entendiendo por carga parcial la inferior al 80% de la capacidad nominal de la batería. Pero lo que nunca se debe hacer es dejar una batería descargada durante un período prolongado. Además del problema de la sulfatación, es muy frecuente que se produzca un desequilibrio entre las celdas de la batería que puede destruirla por completo.
Las celdas de las baterías nunca son física y químicamente idénticas, por lo que no se comportan igual. En toda batería hay alguna celda cuyo rendimiento es peor que el de sus compañeras, con menor capacidad y eficiencia. Este desequilibrio se incrementa cuando la batería se somete a descargas profundas o a corrientes elevadas. Esa celda cada vez trabaja peor por lo que las demás tienen que trabajar en exceso para compensarla, y esto puede provocar la pérdida total de la batería en un breve período.
La solución para evitar un desequilibrio excesivo es asegurar cargas completas, que garantizan el balance entre todas las celdas. Se recomienda, como norma genérica, proporcionar a la batería una carga completa al menos cada 30 ciclos.
De la misma manera que las celdas de una batería monobloque se pueden desequilibrar entre sí, también se puede producir ese desfase entre distintas baterías conectadas en serie. Por ejemplo, en una instalación de 48V compuesta por una o varias cadenas de 4 baterías de 12V en serie las caídas de tensión en bornes de cada batería no tiene por qué ser la misma. Podría darse el caso de tener una batería a 10.5V y las otras 3 a 12.5V. Las consecuencias serían las mismas que a nivel de celdas, solo que en este caso acabaríamos por perder las 4 baterías.
La solución pasa por garantizar cargas completas de las baterías a la vez, instalando unos dispositivos de protección llamados niveladores de baterías que se encargan precisamente de equilibrar las tensiones en bornes de todas las baterías de la serie para que todas queden cargadas por igual.