Typy a typy baterií

Dnes jsou hlavními typy baterií používaných pro UPS a off-grid řešení olověné a lithium-iontové baterie. Dnes je na trhu k dispozici mnoho druhů olověných (LA = olověných) baterií a dobíjecích baterií. Jedná se o startér, GEL, AGM, OPzV, OPzS. A z popisů „různých“ typů LA baterií má člověk dojem, že je lze nějak vybrat a po zaplacení velmi slušné částky se tohoto problému na dlouhou dobu zbavit. To však vůbec neplatí. Bez ohledu na to, jak krásně se LA baterie jmenuje, vždy obsahuje vodný roztok kyseliny sírové, olova a jejich četných sloučenin. Všechny ostatní přísady v podobě vápníku, antimonu, stříbra. pokud ovlivňují chemické reakce probíhající v buňkách, tak jen k horšímu. Použití těchto přísad je dáno především fyzikálními vlastnostmi čistého olova, a to jeho měkkostí, která v důsledku vibrací a nárazů neumožňuje použití čistého olova v autobateriích a jiných vozidlech. Klasické prizmatické uspořádání LA bateriových článků je mírně řečeno neoptimální, zatímco baterie vyrobené z článků typu roll (cylindrického) jsou neúměrně drahé.
LA baterie fungují nejlépe při teplotě kolem 25°C; při poklesu teploty dochází ke ztrátě jejich elektrické kapacity a při zvýšení teploty se snižuje jejich životnost (počet cyklů nabíjení-vybíjení). Baterie AGM při 25 °C tedy může fungovat 10 let, ale při 33 °C pouze 5 let a při 42 °C 1 rok. Optimální hloubka vybití LA baterií obvykle nepřesahuje 30% a pokud je překročena optimální hloubka vybití, životnost se opět snižuje a někdy, aby se taková baterie nenávratně „zabila“, stačí ji jednou vybít na nulu (například v silném mrazu je to snadné, jak se to děje u automobilů, které nestartují). Obecně LA baterie nemají rády podbíjení, i když přebíjení je pro ně také škodlivé a nejlépe fungují v režimu vyrovnávací paměti a v systému autonomního napájení baterie pracuje v cyklickém režimu. A protože každá baterie je sériový řetězec primárních článků, které nemohou být zcela identické, existuje vždy problém s nevyvážeností úrovní nabití na různých článcích. Buď jsou některé články podbité, nebo jiné články přebité a je velmi obtížné to kontrolovat pomocí improvizovaných prostředků. Navzdory skutečnosti, že všechny tyto problémy jsou již dlouho známy, není k dispozici za rozumné peníze žádné zařízení, které by monitorovalo úroveň nabití každého článku, pravděpodobně proto, že tyto baterie tiše umírají a nejjednodušší startovací baterie jsou relativně levné a v každém případě se používají v nepříznivých teplotních podmínkách. To nejsou zdaleka všechny, ale zcela dostatečné důvody, proč považovat LA baterii za velmi choulostivé zařízení. Tato baterie dokáže pracovat uvedený počet cyklů, ale musíte neustále sledovat úroveň nabití v každém jejím článku a provozovat ji při 20-25°C. Jak reálné je to? Myslím, že to je pro jednoduchého uživatele naprosto nemožný úkol. A výsledkem budou baterie, které se zabijí za rok nebo dva, možná ty nejdražší a nejodolnější vydrží tři čtyři roky. Vzhledem k tomu, že životnost baterie LA je velmi závislá na mnoha parametrech, které je v reálném životě obtížné udržet, žádný prodejce vám nebude schopen jasně říci, jak dlouho vaše baterie LA skutečně vydrží. To ale otevírá široké pole pro nejrůznější nedorozumění a chytrá slova, jejichž význam se scvrkává na následující: olověné baterie pro běžného uživatele budou VŽDY fungovat několikrát méně, než je maximální deklarovaná doba. Výraz „několikrát“ při intenzivním používání odhaduji na číslo mezi dvěma a sedmi. A nakonec poslední hřebíček do rakve olověných akumulátorů. Jejich nabíjení trvá velmi dlouho – prostě nepřijatelně dlouho. Běžný nabíjecí proud v ampérech u nich činí pouze 10 % ampérhodin kapacity baterie (tento proud se nazývá C/10 nebo 0,1C). To znamená následující: i když vezmete ty nejodolnější prvky OPzS a vybijete je na přijatelné (ale ne optimální!) 70% vybití, budete je muset nabíjet asi 6 hodin a zbývajících 5-10% kapacity pak „dobíjet“ v pulzním režimu dalších 3-5 hodin. To není problém pro záložní systémy nabíjené ze sítě, ale je to velmi neefektivní pro autonomní, off-grid systémy a ještě více pro zimní autonomii, kdy je slunce velmi málo. K úplnému nabití baterie za oblačného počasí bude zapotřebí několik hodin nízkoproduktivního provozu palivového generátoru, prakticky při volnoběhu. Ale všechny generátory paliva neradi pracují bez zátěže, tzn. v klidovém režimu rychle ztratí svůj zdroj. Pokud nejsou LA baterie dobíjeny, aktivně se v nich rozvíjejí procesy sulfatace desek, což vede ke snížení životnosti a reálné kapacity. Nyní se na trhu objevily LA baterie, které výrobce „umožňuje“ nabíjet až na 80 % kapacity proudy 0,3C, nicméně všechny hlavní parametry jmenovité kapacity jsou stále umístěny na 0,05C. To znamená, že nabíjením LA baterií v tomto režimu snižujeme jejich životnost a snižujeme elektrickou účinnost* baterie. Lithium-iontové baterie, konkrétně LiFePO₄ Nejnovější generace baterií se jeví jako vhodnější pro použití v plně autonomních systémech i pro seriózní záložní systémy. Jejich účinnost v autonomních systémech je 96–99 %. Rozsah provozních teplot od -40 do +60°С. V rozsahu od 0 do +35°C bez výrazného snížení kapacity a životnosti. Dobře drží hluboký výtok. Cyklické nabíjení-vybíjení do 60-80% jmenovité kapacity je u lithiových baterií naprosto normální. 100% vybití lithiovou baterii nezabije, ale jen mírně (méně než 0,1 %) sníží její celkovou životnost. Počet cyklů hlubokého nabití-vybití dosahuje 5-8 tisíc, což výrazně převyšuje výkon olověných akumulátorů. Nabíjecí proud lithiových baterií může dosáhnout 3C. Ve skutečnosti jsou potřeba nižší hodnoty v rozmezí 0,3-0,5C, což umožňuje nabití baterie za 1-2 hodiny. Navíc není nutné nabíjet baterii na 100 %; u lithiových baterií to není důležité. Ale právě v režimu neúplného nabíjení velmi často funguje autonomní napájecí systém. Lithiová baterie ve srovnání s baterií AGM s podobnou jmenovitou kapacitou je přibližně 3,5krát dražší než druhá. AGM má ale optimální hloubku vybití asi 40 % a poměr ceny na efektivní watthodinu je již 2. Připomeňme životnost porovnávaných baterií. Pro AGM je deklarovaná životnost v pufrovacím režimu při 25°C 7 let, v cyklickém režimu 2-3 roky, tedy cca 1000 cyklů, pro LiFePO₄ Výdrž baterie jako taková není, ale počet cyklů je takový, že můžeme mluvit o 25 letech cyklického provozu. Tito. Životnost LiFePO₄ 8-12 krát více než AGM. Shrneme-li vše výše uvedené, konečné náklady na 1 užitečnou kWh v AGM budou 5-8krát vyšší než v LiFePO4. Navíc důležitá výhoda LiFePO₄ Výhodou baterií je, že během provozu nic nevyzařují a lze je nainstalovat kdekoli v domácnosti nebo kanceláři. Olověné baterie ale zpočátku vyžadují samostatnou místnost s větráním a udržováním teploty +20 +25°C, což okamžitě zvyšuje zdánlivě malé počáteční náklady na tyto baterie. * Faktor využití energie nebo účinnost baterie ukazuje poměr energie vydané baterií k energii použité k jejímu nabití

Přečtěte si více

Jak se zbavit přebytečného kmene na jabloni a hrušni | Top Garden

o nás

Minimální provozní náklady a nízké náklady na vlastnictví
Maximální nezávislost na plynové a elektrické komunikaci

profil

Společnost “Autonomous Solutions” se specializuje na návrh, montáž, výstavbu, údržbu energeticky účinných, autonomních zařízení a autonomních systémů zásobování energií.