Jaké jsou nejlepší typy akumulátorů pro život mimo síť

Život mimo síť vás osvobodí od závislosti na tradiční elektrické síti. Akumulátory hrají v tomto ohledu prim, protože bez nich by v podstatě neexistoval způsob, jak uložit energii vyrobenou pomocí obnovitelných zdrojů.

Pro život mimo síť se používá několik typů akumulátorů: lithium-iontové (NMC), lithium-železo-fosfátové, olověné a nikl-kadmiové. Jak už to tak bývá, každý typ má své výhody a nevýhody. Výběr správného typu akumulátoru je zásadní v zajištění spolehlivosti celého vašeho solárního systému.

Napětí akumulátoru

Nejběžnějším typem solárních off-grid akumulátorů jsou ty s napětím 12 V, 24 V nebo 48 V. Napětí, které zvolíte, ovlivní zbytek vašeho systému. 

Běžné automobily používají 12 V akumulátory, což umožňuje využít vozidlo jako záložní zdroj.

Akumulátory s napětím 12 V až 24 V se běžně využívají ve větších vozidlech, jako jsou nákladní automobily a autobusy. Najít je můžete i v mnoha obytných vozech nebo na lodích.

48 V akumulátory nemusí být nutně větší. Produkují stejné množství energie jako 12 V, ale jsou mnohem kompaktnější. 48 V akumulátory, jako jsou například ty používané v systému EcoFlow Power Kit, pracují efektivněji a tím se snižují energetické i tepelné ztráty.

Typy off-grid akumulátorů 

Akumulátory, které vám umožňují provozovat vaše spotřebiče a elektroniku bez připojení k síti se vyrábějí v několika různých verzích. Zde jsou ty nejčastěji používané. 

Lithium-iontové

Jedná se o typ dobíjecích akumulátorů běžně používaných v elektronických zařízeních, jako jsou třeba notebooky a mobilní telefony. Používají se i v mnoha domácích solárních systémech nebo elektrických vozidlech.

Jednou z hlavních výhod lithium-iontových (Li-Ion) akumulátorů je, že dokážou uložit velké množství energie v "malém balení". Právě to z nich dělá skvělou volbu pro obytné vozy, kde je zásadní nízká hmotnost a malé rozměry. 

Lithium-iontové akumulátory mají také dlouhou životnost, obvykle alespoň pět let, přičemž některé modely vydrží až 20 let. Netrpí „paměťovým efektem“, který časem ovlivňuje schopnost akumulátoru se plně dobíjet. Navíc jsou relativně nenáročné na údržbu. 

Historicky byla výroba lithiových akumulátorů nákladná. Vzhledem k nárůstu  popularity těchto akumulátorů a širokému využití se ale jejich cena postupně snižuje.

Lithium-železo-fosfátové akumulátory

Nedávné inovace v oblasti vývoje akumulátorů pomohly vytvořit nový typ článků: lithium-železo-fosfátové (běžně známé jako LFP nebo LiFePO4). LFP akumulátory se nacházejí ve všech aktuálních bateriových stanicích a systémech EcoFlow. 

LFP akumulátory nejsou stejné jako lithium-iontové akumulátory. Kobalt používaný v Li-Ion akumulátorech je toxický, takže typ LiFePO4 je ekologičtější alternativou. Více než 70% světových zásob kobaltu pochází z Demokratické republiky Kongo, kde se těží za nelidských pracovních podmínek a často za použití dětské práce.

LFP akumulátory jsou se lépe pro skladování, mají násobně delší životnost a fungují v širším rozsahu teplot bez snížení výkonu.

Akumulátory LiFePO4 jsou nejlepší volbou pro život mimo síť (off-grid). Jsou účinnější, rychleji se nabíjí, mají delší životnost a menší dopad na životní prostředí.

Olověné akumulátory

Jedná se o dobíjecí akumulátory, které využívají olovo a oxid olovnatý jako elektrody a kyselinu sírovou jako elektrolyt. Jsou běžné v osobních autech, golfových vozících, lodích atd. 

Olověné akumulátory jsou relativně levné a snadno dostupné, což z nich určitě činí nákladově efektivní volbu. Kromě toho zvládnou odolat hlubokému vybití bez poškození. 

Jejich nevýhody spočívají v tom, že jsou těžké, objemné a neefektivní. Jen velmi zřídka se používají v moderních solárních systémech. Olověné akumulátory obvykle vyžadují častou údržbu. Kromě toho mají relativně nízkou energetickou hustotu.

Za zmínku stojí několik běžných variant olověných akumulátorů.

Zaplavený akumulátor (WET)

Tzv. WET akumulátory používají kapalné elektrolyty, typicky směs kyseliny sírové a vody. Pojem „zaplavený“ (flooded) označuje články akumulátoru naplněné elektrolyty, které nejsou uvnitř akumulátoru utěsněny. 

Jedná se o nejběžnější typ olověných akumulátorů. Jsou relativně levné a mají průměrnou životnost tři až pět let.

Jednou z jejich hlavních výhod je snadná údržba. Uživatelé mohou otevřít kryt akumulátoru, zkontrolovat hladinu elektrolytu a podle potřeby doplnit. Z toho vyplývá, že tyto akumulátory vyžadují pravidelnou údržbu. 

WET akumulátory mohou také produkovat plynný vodík, který může být výbušný, pokud se nahromadí v uzavřeném prostoru.

GEL

GEL akumulátory používají hustý rosolovitý elektrolyt smíchaný s křemičitým gelem, který pomáhá udržet kyselinu sírovou ve stavu rosolovité suspenze a zabraňuje jejímu rozlití.

Tyto akumulátory jsou dražší než WET akumulátory, ale mají několik výhod. Jsou utěsněné a neprodukují plynný vodík, takže jejich použití v uzavřených prostorách je bezpečnější. Nevyžadují také tak častou údržbu. 

Jsou vhodné pro aplikace, kde je nutná instalace v převrácené nebo nakloněné poloze, protože jsou méně náchylné k vytečení než WET akumulátory. Jsou také odolnější vůči vibracím a nárazům, a díky tomu jsou vhodnější volbou například pro obytná vozidla nebo lodě. 

K jejich nevýhodám patří, že nemají tak velkou energetickou hustotu a mají poměrně vysokou míru samovybíjení, takže mohou ztrácet uloženou energii, i když se zrovna nepoužívají.

AGM

AGM (Absorbent Glass Mat) akumulátory používají k absorbování elektrolytu uloženého mezi elektrodami rohož ze skelných vláken. Ta slouží k oddělení a zároveň umožňuje průchod iontů. 

Jedná se o dražší variantu v porovnání s WET akumulátory, ale jsou utěsněné a neprodukují plynný vodík. Nevyžadují pravidelnou údržbu. K nevýhodám patří jejich nízká energetická hustota a vysoká míra samovybíjení. 

Nikl-kadmiové akumulátory

Nikl-kadmiové (NiCd) využívají oxid nikelnatý a kadmium jako elektrody a hydroxid draselný jako elektrolyt. Běžně se používají v přenosných elektronických zařízeních, jako je elektrické nářadí a bezdrátové telefony. 

NiCd akumulátory se hodí pro aplikace, které vyžadují zdroj energie s vysokou odolností. Mají dlouhou životnost a lze je používat v nízkých teplotách.

Nemají energetickou hustotu srovnatelnou s Li-Ion nebo LFP akumulátory a jsou náchylné k paměťovému efektu.

NiCd akumulátory obsahují kadmium, které je toxické a může být škodlivé pro životní prostředí. Tento typ akumulátoru se v solárních systémech používá jen velmi zřídka.

Závěr

LFP akumulátory jsou nejlepší volbou pro mobilní ostrovní systémy a dobrou volbou pro domovní úložiště. Mají vysokou energetickou hustotu, jsou poměrně lehké a nabízí velmi dlouhou životnost. Navíc netrpí paměťovým efektem a nevyžadují údržbu. 

V porovnání s jinými typy akumulátorů je pořizovací cena vyšší, ale díky svým malým rozměrům, nenáročné údržbě a dlouhé životnosti jsou cenově výhodnou volbou. Pokud budujete off-grid systém, LiFePO4 (LFP) akumulátory jsou tak skvělou volbou.