Батериите за възобновяемите системи са различни по размер и дизайн и зависят от приложението и мястото им на инсталиране. За целта правилния избор на батерия е от съществено значение. Най-важното е да разберете разликите между видовете батерии. Нека уточним, че ще говорим за циклични батерии с възможност за дълбок разряд.

Оловно-киселинни батерии общо се делят на две категории – течностни,т.e. изцяло потопени (Flooded Lead-Acid = FLA) и клапанно регулируеми (Valve-Regulated Lead-Acid = VRLA). В същото време клапанните се делят на два типа – електролит разположен в среда от стъклена вата (Absorbed Glass Mat = AGM) и гелови батерии (GEL).

Причината да се създадат различните видове технологии, е че няма един дизайн подходящ за всички приложения. Един от най-често задаваните въпроси е по какво се различават и какви са им характеристиките?

За разлика от приложенията на батериите в другите области при възобновяемите системи батериите са подложени на уникални режими на разряд и заряд, защото не може да бъде точно прогнозирано вариациите на слънчевото греене. Освен това има и сезонни влияния, които водят до състояния на частичен заряд за неопределено време. Тези фактори могат да доведат батериите в режим на дълбок разряд или слаб заряд. Затова най важното изискване за този род батерии е да имат дълъг цикличен живот.

За целта батериите с дълбочинен разряд са най-добрия избор за възобновяеми приложения.

Нека разгледаме всеки вид с техните предимства и недостатъци!

Течностно напълнени оловно-киселинни батерии (FLA)

Те са най популярните батерии използвани днес за възобновяеми системи. Можете да ги намерите в плоско плочни или тръбен вариант, като тук ще разгледаме само плоските, защото са по-често използвани. Терминът “течностни” се използва, защото този род батерии съдържат електролит, който напълно покрива плочите в батерията. Нивото на електролита трябва да бъде над горната част на плочите и самата поддръжка се състои в това да се следи нивото да не спадне до самите плочи, това ще повреди батерията.

Преимущества:

+ Понижени разходи в дългосрочен аспект;
+ По-дълъг живот;
+ Могат да се поддържат леснор само с добавяне на дестилирана вода;
+ Висок разряден капацитет;
+ По-висока производителност при по-високи температури;
+ По-ефективна е при чести недозареждания;
+ По-дълго време са използвани в практиката.

Недостатъци:

– Периодично обслужване – долива се дестилирана вода;
– Могат да се използват само във вертикално положение;
– Отделя се газ (кислород и водород) при зареждане;
– Може да се получи излизане на киселина при екстремно зареждане;
– Изискват вентилация;
– По-високо ниво на саморазреждане;
– Не могат да се ползват в близост до електрическо оборудване и в лесно запалима среда.

В заключение тези батерии са много надежни и трябва да бъдат първия избор за възобновяеми системи, където могат да бъдат периодично обслужвани и има налична вентилация.

Клапанно регулируеми необслужваеми батерии (VRLA).

Разработени са през 1960, за да елиминират нуждата от добавяне на вода и за използване във всякакво положение. Те са проектиранир така че кислорода отделян при заряд при положителните плочи да може да мигрира към негативните плочи, където да се рекомбинира заедно с водорода във вода. По този начин се намалява загубата на вода. На практика обаче кислородната редукция не е 100% ефективна и еквивалентно количество водород се вентилира навън от батерията. По тази причина клапанните батерии са снабдени с клапан, който позволява газът да напусне батерията, когато налягането се повиши. Затова се наричат клапанно регулируеми и не са запечатани херметически. Така с времето загубата на вода довежда до изсъхване на батерията и влошава нейните параметри.
За самия процес на рекомбинация кислородът, който се е отделил при положителните плочи, трябва да може да се предвижва към съответните негативни плочи, където се е отделил водорода. Това може да стане по два начина, които са довели до разработване на два вида клапанни батерии – AGM и GEL. Те са получили тези имена от принципа, по който кислорода мигрира.

Absorbed Glass Mat (AGM) батерии

AGM батериите са изградени от порьозен сепаратор от стъклена вата, който има способността да абсорбира голямо количество електролит, като позволява някои от порите да останат незапълнени. Тези празни пори действат като канали, през които кислородът се предвижда от положителните към отрицателните плочи. Тази стъклена вата е критичен компонент в батерията, защото тя трябва да е подложена на висока компресия за добър контакт между сепаратора и плочите. В същото време трябва да има висока способност да поглъща електролит и да е достатъчно порьозна.

Предимства:

+ По-евтини спрямо геловите батерии;
+ Широк температурен диапазон спрямо геловите и течностните батерии;
+ По-бавен процес на саморазряд спрямо другите видове;
+ По-добра издръжливост на сътресения и вибрации спрямо другите видове батерии;
+ Най-добри за високо мощностни приложение.

Недостатъци:

– Не са ефективни като FLA и GEL батерии при системир които изискват редовно дълбок разряд. (например 80% DOD);
– Не са ефективни като геловите при ниско мощностни приложения.

Гелови батерии

Геловите батерии работят на същият принцип, но кислородната рекомбинацията се постига по различен метод. Те използват композит стъклена вата монтирана в порьозeн полипропиленов или поливинилхлоридов лист. Батерията е напълнена с гел от силикон смесен със сярна киселина. Когато се добави гелът в батериятар той заема цялото свободно пространство и заема формата на солидната матрица. Поради това че, всички пори в сепаратора са запълнени, няма кислородни канали и в началните етапи на живот на батерият. По същият начин както и при течните батерии с газ генерацията и загубата на вода, гелът изсъхва и се появяват кислородни канали за да може да се предвижи към негативния полюс и да се рекомбинира.

Предимства

+ По-добро отношение отколкото AGM батериите при системи, които изискват дълбоки разряди. (примерно 80% DOD);
+ По-добро отношение AGM батерии за малки по мощност приложения.

Недостатъци

– По-скъпи са в сравнение с FLA или AGM батерии;
– Лоши показатели в сравнение с FLA или AGM батериите при ниски температури;
– Лоши показатели в сравнение с FLA или AGM батериите при редовни циклични плитки разряди (например 20% DOD);
– По-висок саморазряд в равнение с AGM батериите.