servicio.  En este artículo describimos los detalles y pormenores para llevar a cabo este cambio.

Existen dos caminos distintos para instalar litio (LiFePo4) en el barco; el primero, utilizando baterías comerciales (de tipo “Drop-In”) ya listas para llevar al barco, o tirar por la calle de en medio y fabricar nosotros mismos nuestras baterías diseñadas a nuestras propias necesidades, a partir de células prismáticas de LiFePo4. 

Aunque las baterías comerciales de litio sigue bajando de precio, dónde realmente podemos conseguir ahorrar dinero es montando nosotros mismos las baterías para nuestro parque de servicio, consiguiendo además una instalación que cumpla exactamente con nuestras necesidades.

Las ventajas del litio (LiFePo4)

El precio de las células de Litio y también de las baterías listas para montar de Litio, ha bajado mucho, lo cual las convierte en una posibilidad real y ventajosa. La sustitución del parque a litio, manteniendo la misma capacidad que teníamos en plomo, significa en la práctica DOBLAR la capacidad útil del parque de baterías, pues en ácido plomo, como lo utilicemos más allá el 50%, estaremos destruyendo las baterías de servicio de plomo de forma muy acelerada.

Un barco con un parque de unos 500 Ah en plomo convertido a 500 Ah de Litio, significa resolver de un plumazo todos los problemas de consumos al tener el doble de energía realmente utilizable. Si montáramos 1.000 Ah en Litio es como si multiplicáramos en la práctica x4 la capacidad real, lo cual nos solucionará para siempre el problema de los consumos eléctrico en el barco (mientras no montemos aire acondicionado en el barco, lo cual también trataremos cómo hacer con Litio...).

Pero debemos considerar varios asuntos al cambiar al litio, pues si no hacemos nada más, el alternador del motor iría forzado a tope, para intentar satisfacer las exigencias de la química del litio. Para ello existen distintas soluciones, siendo una de ellas montar un cargador de corriente continua a corriente continua (DC-DC) de modo que el nuevo parque NO se alimente del alternador y SI a través de este “puente” de energía, tomando corriente de la batería de arranque del motor en Plomo. También debemos tener en cuenta el cargador de baterías que tengamos actualmente instalado en el barco, pues es posible que tenga que ser sustituido o mantenido para el plomo de arranque y complementado por un adicional para el parque de litio.

Sobre la seguridad del uso de baterías de litio en un barco, ya debería estar aclarado en la lectura de otros artículos publicados, y dejando de lado toda la desinformación que existe al respecto, el resumen es claro; son perfectamente seguras.   El  LiFePO4 es extremadamente seguro y no tiene nada que ver con la química del litio empleada en los coches (Litio cobalto o Litio Manganeso), que si se puede incendiar en determinadas condiciones al desencadenarse una reacción de destrucción imparable  (Runaway). Nada que ver con el LiFePo4.

El peso también importa, especialmente en barcos más regateros o en catamaranes, y por ejemplo un parque de 8 baterías de plomo de 120 Ah cada una, llega a pesar unos 300 kilos. Al pasar a litio lo bajamos a menos de la mitad y casi se reducirá a solo una tercera parte del peso del plomo, en torno a los 100 kilos. En veleros de altas prestaciones en los que cada kilo cuenta, esto es importante.

Qué tipo de celdas

Ya tomada la decisión de montar litio en el barco, hemos de definir la química del litio a utilizar, pues existen 3 ó 4 distintas. Aunque el LiFePo4 tenga una densidad de energía algo menor a la utilizada normalmente en los coches, no anda muy a la zaga y es la más segura.  De hecho, muchos coches eléctricos ya utilizan LiFePo4.

Por tanto vamos a utilizar módulos de LiFepo4 en formato prismático, (por ejemplo) marca “Eve” que son comunes en módulos de 314 Ah, aunque en realidad dan algo más de capacidad, cercana a los 330 Ah. El precio (Principios de 2.026) de estos módulos es de unos 60€ a 70€ por cada celda. Por lo tanto una batería de 330 Ah de 12 voltios (4 celdas) costará 240 € en celdas, a lo que hay que añadir el controlador BMS y la caja que diseñemos con sus elementos auxiliares (cables, fusible, magnetotérmico).

Definir el formato de nuestra batería

Al ser módulos de 3,6 voltios a tope de carga, significa que con 4 módulos, podemos montar una batería de 12 Voltios (14,4 a plena carga), y 330 Ah, o sea, unos 4 Kwh de energía REALES y utilizables, para nada comparable con lo que ocurre con unas baterías de plomo de misma capacidad.

Lo primero que debemos definir para nuestro barco es la capacidad real de almacenamiento de energía que deseamos/necesitamos. No es sencillo llegar a esta cifra y la experiencia previa que tengamos con el plomo nos puede ayudar a definir las necesidades y futuras expectativas.

En la mayoría de los barcos, especialmente veleros, cualquier armador sabrá por experiencia que la capacidad instalada es insuficiente o incluso MUY insuficiente, llegando a ser EXTREMADAMENTE INSUFICIENTE en el caso de los barcos de chárter, cuyos clientes NO tienen ningún respeto por la capacidad de energía utilizable, poniendo en marcha todos los aparatos, sin ningún cuidado por los límites consumibles, lo cual hace que el parque de baterías de plomo se estropee y tenga que ser sustituido, incluso más de una vez en una única temporada de chárter.

Los barcos de motor y algunos veleros a partir de cierta eslora, suelen llevar instalado un generador de 220 voltios, con el que recargar o consumir energía de forma ilimitada, pero no por ello debemos pensar que la situación es mucho mejor, pues por culpa del generador, la capacidad del parque actual instalado deja en casi todos los casos, mucho que desear. El resultado desemboca en barcos que requieren tener el generador en marcha muchas horas al día, con las consecuentes molestias de ruidos, humos y gasto de diesel. 

En estos casos es necesario tener el generador en marcha para poder utilizar aire acondicionado, refrigerando el barco en verano a cambio de consumir diesel y tener que soportar la contaminación acústica (y de humos). La buena noticia es que todo ello puede cambiar con el Litio, como más adelante explicamos.

Una vez definida la capacidad en Kwh necesaria y sabiendo la tensión en DC de nuestro barco, tocará pensar en la “arquitectura” de nuestro parque de baterías de servicio. Si por ejemplo concluimos que unos 8 Kwh son adecuados (y lo será para muchos barco de hasta unos 12 metros de eslora, siempre y cuando no queramos aire acondicionado), obtendremos el número de celdas a utilizar, a razón de aproximadamente 1 Kwh por cada celda prismatica, como las que hemos indicado (330 Ah). Naturalmente tendemos que montarlas en múltiplos de 4 (para 12 voltios), o de 8 módulos para 24 voltios.

En nuestro ejemplo de 8 Kwh, y por tanto 8 celdas, está claro que si estamos en 24 voltios, tendremos una única batería con las 8 celdas en serie. Si el parque de nuestro barco es de 12 voltios, tendremos dos posibilidades. La primera será montar dos baterías de 12 voltios cada una de ellas con su BMS. Estas dos baterías serán a su vez montadas en paralelo. La segunda posibilidad es montar una única batería con dobles módulos en paralelo y un único BMS, lo cual es también una excelente idea. Además podremos "jugar" con la distribución física de los módulos para obtener o bien una batería más alargada o bien una batería más "cuadrada", y que mejor se adapte al hueco del barco en dónde vaya a ser instalada.

Cada planteamiento tiene sus ventajas e inconvenientes. En el primer caso, con dos baterías en paralelo, debemos tratar la problemática de montajes con baterías en paralelo que más adelante explicamos, además de tener que adquirir 1 BMS por cada batería. En el segundo caso (celdas en paralelo) montaremos un único BMS, pero ambas soluciones son perfectamente adecuadas si están bien diseñadas.

Esta es la forma de nuestra batería de 24 voltios con 8 módulos en serie

Como comentado, un aspecto importante es la geometría, forma y tamaño de la batería construida, que debe adecuarse al espacio que tengamos en nuestro barco. Este es otro motivo importante para montar baterías más pequeñas y manejables, en vez de una mayor con varias celdas en paralelo. Por supuesto que una batería diseñada de forma específica para nuestro barco podrá adoptar múltiples formas que se adapten en mejor medida a los espacios que tengamos dedicados en el barco para su ubicación. Esta es una gran ventaja del diseño “ad-hoc.”

En la práctica, un montaje de 8 módulos prismáticos conformarán una batería de unos 40 kilos, que es aún un peso adecuado para poder ser manejado durante la instalación, con cierta comodidad, dentro de una barco. Dos batería de 20 Kg y 12 voltios serán más cómodas de instalar. En el caso de nuestro barco esto es imposible, pues el parque de baterías es de 24 voltios, lo cual requiere 8 módulos en serie para conseguir una batería de 8 Kwh de capacidad, aunque es cierto que para bajar peso podríamos haber utilizado células prismáticas de menor capacidad y menor energía unitaria.