Batterien

Wieder aufladbare Batterien sind essentieller Bestandteil von Off-Grid-Solaranlagen. Batterien bestehen aus ein oder mehreren elektrochemischen Zellen, die gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umwandeln. Wieder aufladbare Batterien oder sekundäre Batterien können durch elektrische Spannung, die die chemischen Reaktionen, die während der Nutzung entstehen, umkehrt, wieder aufgeladen werden. Phaesun bietet verschiedene Technologien von wieder aufladbaren Akkumulatoren an.

 

 

 

 

 

Blei-Säure-Batterien

Blei-Säure-Batterien  sind die ältesten und gleichzeitig am häufigsten eingesetzten wieder aufladbaren Batterien. Ein Blei-Akkumulator besteht im Prinzip aus einem säurefesten Gehäuse und zwei Bleiplatten bzw. Plattengruppen, von denen eine als positiv gepolte Elektrode und die andere als negativ gepolte Elektrode dient. Gefüllt sind sie mit einem Elektrolyt aus 38-prozentiger Schwefelsäure (H2SO4).
Bleiakkumulatoren sollten nicht tiefentladen (Zellspannungen unter 1,8 V) werden, da dies zu irreparablen Schäden führen kann. Aus wirtschaftlichen Gründen sollten daher die Batterien nicht unter 20 % der Kapazität entladen werden. Wegen der flüssigen Säure sollten Blei-Säure-Akkus in aufrechter Position gehalten werden. Die Blei-Säure-Batterien sind sehr schwer. Allerdings sind die niedrigen Produktionskosten und der hohe Spitzenstrom positive Eigenschaften.

Gel-Batterien

Ein Gel-Akkumulator  ist eine Bauform des Blei-Akkus, bei dem durch Zusatz von Kieselsäure der Elektrolyt gebunden wird. Dadurch ist die Masse gelartig und die Batterie muss nicht ständig aufrecht gehalten werden. Es tritt praktisch keine Säureschichtung auf, die sonst einen relevanten Kapazitätsverlust durch Entmischung bewirkt. Zudem sind Gelbatterien relativ resistent bei extremen Temperaturen und Vibrationen.

 

Absorbent Glass Mat (AGM) Batterien
Absorbent Glass Mat (AGM) ist eine weitere Bauform des Bleiakkumulators, bei der das Elektrolyt in einem Glasfaservlies gebunden ist. Diese Akkumulatoren werden häufig auch als VRLA-AGM bezeichnet. Durch die gebundene Struktur besteht keine Gefahr zum Auslaufen der Säure. AGM-Batterien  liefern mindestens so hohe Ströme wie offene Versionen.
Sie werden oft als Starterbatterie in Motorrädern, Booten, Fahrzeugen mit Start-Stopp-System verwendet und eignen sich besonders für mobile Solarsysteme

Lithium-Batterien

Im Gegensatz zu Bleibatterien sind Lithium-Batterien Dry-Cell Batterien, bei denen das Elektrolyt in einer Paste mit gerade so viel Feuchtigkeit gebunden ist, das die Elektronen fließen können. Die Elektronen fließen von der negativen Elektrode zur positiven während der Entladung, bzw. umgekehrt, wenn die Batterie geladen wird.

Bei Lithium-Batterien ist das Gewicht pro Ampere-Stunde deutlich kleiner als bei Blei-Batterien. Mit einer hohen Zyklenfestigkeit und Lebensdauer auch bei extrem hohen oder niedrigen Temperaturen sowie einem hervorragenden Ladewirkungsgrad bei nahezu vollständiger Nutzung der Gesamtkapazität erfüllt sie fast alle Wünsche an einen elektro-chemischen Speicher. Allerdings sind die Anschaffungskosten noch höher als bei Bleibatterien.

Die folgenden Lithium-Technologien eignen sich für PV-Off-Grid Systeme:

  • Lithium-Eisen-Phosphat (LFP)
  • Lithium Cobalt Oxid (LiCoO2)
  • Lithium Mangan Oxid (LiMn2O4)
  • Lithium Nickel Mangan Cobalt Oxid (LiNiMnCoO2)