З чого виготовляють акумулятори?

Сонячний акумулятор працює за принципом, схожим на автомобільний акумулятор. Це означає, що контролер заряду або система управління акумулятором підбирає напругу, сумісну з акумулятором, а також регулює вихідну напругу сонячної панелі для подачі потрібної кількості електроенергії.

Під час заряджання електрична енергія перетворюється на хімічну, а під час розряджання – навпаки, хімічна енергія знову стає електричною. Однак цей процес не є ідеальним – частина енергії втрачається, що означає, що ми ніколи не зможемо отримати назад 100% електроенергії, яку заряджали в акумулятор.

Розгляньмо три основні типи акумуляторів: літій-іонні (Li-ion), свинцево-кислотні (Lead-Acid) та нікелеві (Nickel-based).

Літій-іонні акумулятори складаються з анода, катода, сепаратора та електроліту. Основні компоненти – літій, графіт, кобальт і марганець.

Літій-іонні батареї вважаються сучасною технологією завдяки розвитку електромобілів. Автовиробники активно інвестують у їхній розвиток, що стимулює появу нових рішень і для сонячної енергетики. Відомі моделі таких акумуляторів – Tesla Powerwall і LG RESU.

Головні переваги літій-іонних батарей:

• Висока енергетична щільність;
• Довгий термін служби (гарантія в середньому 10 років);
• Швидке заряджання та ефективне використання енергії.

Недолік – висока вартість, хоча збільшення обсягів виробництва має сприяти зниженню цін у майбутньому.

Свинцево-кислотні батареї – це «ветерани» в енергетиці, їхня історія сягає початку 1800-х років. Вони не відзначаються сучасним дизайном, але відомі своєю надійністю.

Конструкція цих батарей базується на свинці, діоксиді свинцю, сірчаній кислоті та свинцевому сульфаті. Це класичні глибокорозрядні батареї, які широко застосовуються для автономного зберігання енергії.

Попри їхню довговічність і порівняно низьку вартість, технологія поступово поступається місцем літій-іонним акумуляторам через:

• Меншу ефективність використання енергії;
• Велику вагу та габарити;
• Менший термін служби.

Нікелеві акумулятори існують ще з кінця 1800-х років, але не отримали великого поширення. Головна проблема – токсичність компонентів, зокрема нікель-кадмію (NiCd).

Однак сучасні виробники, такі як GridEdge, працюють над покращенням цієї технології, зменшуючи її шкідливість для довкілля. Вони створили акумулятор Storm, який може працювати в екстремальних умовах, як-от сильна спека чи мороз. Це робить його чудовим вибором для місць із нестабільним енергопостачанням.

Серед переваг нікелевих акумуляторів:

• Висока надійність;
• Стійкість до екстремальних температур;
• Простота в обслуговуванні.

Проте їхня висока вартість і питання екологічності все ще стоять на заваді масовому поширенню.

Акумулятори стають дедалі кращими, і сьогодні є чотири основні технології:

• Літій-іонні – найсучасніші та найефективніші, але дорогі;
• Свинцево-кислотні – перевірені часом, проте менш ефективні;
• Нікелеві – надійні, але мають екологічні ризики.

З розвитком технологій ці акумулятори стають доступнішими, що дає надію на ще ефективніше зберігання енергії в майбутньому.