Поширені типи акумуляторів, які найчастіше використовуються для накопичення електроенергії

За останні роки технології стрімко пішли в гору. Галузь енергонакопичення теж не залишається осторонь і налічує величезний асортимент безперебійних систем живлення (ДБЖ) та акумуляторних батарей, однак через величезну кількість типів, доволі складно розібратись, що собою представляє акумулятор і які його переваги та недоліки. В цій статті ми підготували декілька поширених типів акумуляторів, які використовуються для накопичення електроенергії в комплектах сонячних електростанцій автономного типу.


Акумулятори WET типу (свинцево-кислотні автомобільні акумулятори)


WET - це свинцево-кислотні акумулятори, які найчастіше використовуються в автомобілях. Даний тип акумуляторів існував ще з кінця 19 століття і широко використовувався до початку 21 століття, поки їх не почали витісняти літій іонні акумулятори. Свинцево-кислотні акумулятори складаються з електродних пластин, виготовлених зі свинцю, діоксиду свинцю та електроліту - розчину сірчаної кислоти (H₂SO₄). Принцип роботи даного акумулятора полягає в перетворенні електричної енергії в хімічну (коли акумулятор заряджається) і навпаки з хімічної в електричну енергію (при розряджанні).

Будова свинцево-кислотного акумулятора

Переваги свинцево-кислотних акумуляторів

  • Невисока ціна

  • Низький рівень самрозряду

  • Високі робочі струми

  • Широкий діапазон робочих температур

  • Високий ККД (80-90%)

Недоліки свинцево-кислотних акумуляторів

  • Великі габарити та вага

  • Чутливі до  глибоких розрядів

  • Високі ризики перегріву при неправильному заряджанні

  • Чутливі до мінусових температур

  • Невелика кількість циклів заряд-розряд

  • Низький рівень безпеки

  • У перевернутому положенні велика ймовірність розливу електроліту


Акумулятори типу VRLA (SLA)


VRLA (SLA) - по суті, це удосконалена технологія свинцево-кислотних батарей. Даний тип батарей має герметичний корпус зі спеціальним клапаном для стравлювання надлишкових тисків. Замість рідкого електроліту в акумуляторах використовують абсорбуючий скляний мат (AGM), або гелевий елемент (GEL). На відміну від свинцево-кислотних акумуляторів - технологія VRLA (SLA) не потребує регулярного обслуговування  та доливання електроліту, крім цього AGM та GEL акумулятори можуть встановлюватись в будь-якій орієнтації, в той час, коли кислотні акумулятори повинні бути строго у вертикальному положенні задля уникнення проливу електроліту.


Акумулятори AGM типу


AGM (Absorbent Glass Mat) - як вже зазначалось, даний тип акумуляторів надзвичайно схожий з WET типом, основна відмінність полягає в тому, що електроліт знаходиться не в рідкому, а в абсорбуючому скляному маті, завдяки такому рішенню, акумулятори можна використовувати навіть лежачи. Між позитивною та негативною пластинами знаходиться свого роду губка просякнута електролітом, яка утримує електроліт в своїх порах. Усі дрібні пори абсорбуючого скляного мату заповнені електролітом, а великі пори слугують для рециркуляції газів, які утворюються в наслідок тривалої роботи акумулятора

Будова акумуляторів AGM типу

Переваги AGM акумуляторів

  • Не потребують постійного обслуговування

  • Герметична конструкція

  • При перевертанні електроліт не витікає, а знаходиться абсорбуючому скляному маті

  • Тривалий термін служби (5-12 років)

  • Тривалий термін зберігання (до 3-х років) без великої втрати ємності

  • Високий струм віддачі (в 1,5 разів більший звичайних кислотних) і швидка зарядка

  • Стійкі до глибоких розрядів

  • 200 повних розрядів; 500 розрядів при розряджанні на 50%; близько 1 000 циклів при розряджанні на 20-30%

Недоліки AGM акумуляторів

  • Висока вартість в порівнянні з свинцево-кислотними акумуляторами

  • Великі габарити та вага

  • Потребують спеціальних зарядних пристроїв

  • Чутливі до перезарядів та коротких замикань

 

Топ продажів серед AGM акумуляторів

Акумуляторна батарея Victron Energy 12V/220 Ah AGM

Акумуляторна батарея EuroPower AGM EP12-200M8

Акумуляторна батарея Victron Energy AGM 12V - 165 Ah

EuroPower AGM EP12-100M8

Акумуляторна батарея Azbist ASAGM-12V 100Ah 0M8

Акумуляторна батарея MERLION AGM GP121000M8 12 V 100 A

Акумуляторна батарея Azbist Super AGM ASAGM 12-650M6

Акумуляторна батарея Logic Power LPM 12-65 AH


Гелеві акумулятори (Gel)


Акумулятори гелевого типу (GEL) належать до технології VRLA. GEL акумулятори досить схожі з AGM типом. В гелевих акумуляторах використовується речовина на основі рідкого електроліту і двооксиду кремнію (SiO2), завдяки чому утворюється густа маса, схожа на гель. Цією масою заповнюється простір між пластинами, і в результаті хімічних реакцій в гелі утворюються численні газові бульбашки. Через те, що електроліт знаходиться в густому стані, він менш схильний на розпад складових води та кислоти, завдяки цьому акумулятори краще витримують погані струми заряду.

Гелевий акумулятор в розрізі

На відміну від AGM технології, гелеві акумулятори краще відновлюються після глибоких розрядів. Гелеві акумулятори здатні витримати більше 1 000 циклів глибоких розрядів, через це, їх широко використовують в системах резервного та автономного електроживлення.

Переваги Gel акумуляторів

  • Не потрібно обслуговувати акумулятор

  • Відсутність випарів електроліту

  • Установка в будь-якому положені без проливів електроліту

  • Тривай строк служби 6-10 років

  • Стійкий до глибоких розрядів

  • Велика кількість циклів розряд-заряд

Недоліки Gel акумуляторів

  • Висока вартість

  • Чутливі до перезарядів

 

Топ продажів серед GEL акумуляторів

Акумуляторна батарея LogicPower LPM-GL 12V - 200 Ah 

Акумуляторна батарея MERLION GL122000M8 12V 200 Ah

Акумуляторна батарея Victron Energy 12V - 165 Ah GEL

Акумуляторна батарея LogicPower LPM-GL 12V - 120 Ah

Акумуляторна батарея LogicPower LPM-GL 12V - 100 Ah

Акумуляторна батарея MERLION GL121000M8 12V 100 Ah

Акумуляторна батарея Azbist Super GEL ASGEL-12V 100Ah 0M8


Літій-іонні типи акумуляторів (Li-ion)


Li-ion акумулятори, або просто літієві акумулятори, на сьогодні є найбільш технологічно розвиненими в порівняні WET,  VRLA, AMG чи GEL типами. Літієві акумулятори мають величезний запас енергії, при надзвичайно малих розмірах та вазі. Акумулятори володіють найбільшим співвідношенням місткості до розмірів корпусу, завдяки чому li-ion батареї дають змогу виготовляти потужні акумулятори з мінімальними розмірами та вагою. Даний тип акумуляторів застосовується в пристроях з великим енергоспоживанням, або там, де вимагається максимальна тривалість автономної роботи.


Будова Li-ion елементу


Будова Li-ion акумулятору

Попри вагомі переваги, дані акумулятори є доволі вибагливими і потребують своєрідного догляду та контролю. Однією з важлививих складових літій-іонних акумуляторів є BMS контролер, який контролює процес зарядки та розрядки, аналізує стан усіх компонентів, знімає показники температури, напруги, опору та ін показників. Крім цього BMS плата розподіляє та балансує струми між компонентами акумулятора. Літій-іонні акумулятори мають доволі велику кількість підвидів, найбільш поширені це: літій-залізо-фосфатні, літій-кобальтові, літій-марганцеві, літій-нікель-марганець-кольбат-оксидні, літій-нікель-кольбат-алюміній-оксидні, літій-титанні.

Переваги Li-ion акумуляторів

  • Висока ємність

  • Малі розміри та вага

  • Низький саморозряд

  • Високі робочі струми

  • Велика циклічність заряд-розряд

  • Не потребують обслуговування

  • Відсутній ефект пам’яті 

  • Широкий діапазон робочих температур від -20 до +50

Недоліки Li-ion акумуляторів

  • Критично переносять надлишкові заряди та повні розряди

  • Труднощі із заряджанням при низьких температурах

  • Вибухонебезпечні при пошкодженні корпусу

 

Топ продажів серед Li-ion акумуляторів

АКУМУЛЯТОР SOLAX TRIPLE POWER - LFP T-BAT H5.8

Soluna EOS 5K Pack

GS Energy GBL2.45K3 (SYL Battery)

Pylontech LiFePo4 48В 70A US3000

SHOTO SDA10 48V/100Ah LiFePo4

LogicPower LP LiFePO4 24V - 100 Ah (BMS 150A/75А)

LogicPower LP LiFePO4 48V - 202 Ah

Як бачимо, ринок акумуляторів доволі великий, і чітко відповісти на запитання: “який акумулятор кращий” не вдасться, по тій причині, що кожен тип має свої як переваги, так і недоліки. Якщо у вас виникли труднощі з вибором акумулятора, спеціалісти компанії “Правильне електроживлення” з радістю вам допоможуть та підберуть саме такий акумулятор, який задовольнить ваші потреби.