De la mateixa manera que els diferents tipus de panells solars canvien la manera d'operar i mantenir un sistema d'energia solar, diversos tipus de bateries afectaran el rendiment i el manteniment d'un sistema d'emmagatzematge solar més. Si algú busca un producte d'emmagatzematge d'energia barat i durador, les bateries de plom-àcid poden ser el camí a seguir, però això requereix més manteniment. Els sistemes d'emmagatzematge de bateries d'ions de liti són una opció habitual per als propietaris de sistemes d'energia solar que requereixen un enfocament sense manteniment, però no són adequats per a entorns extrems.
Els diferents nivells de treball de manteniment de la bateria poden afectar quin sistema d'emmagatzematge d'energia s'utilitza per a l'emmagatzematge d'energia solar més. A continuació s'explicaran els requisits de manteniment de diversos productes d'emmagatzematge d'energia de bateries comuns utilitzats en la indústria de la generació d'energia solar: bateries d'ions de liti, bateries de plom-àcid, bateries de níquel-cadmi, etc.
(1) Bateria d'ions de liti
Les bateries d'ions de liti són el producte d'emmagatzematge d'energia escollit per a la majoria d'aplicacions d'energia solar a causa de la seva alta densitat, baix manteniment i baix cost. Les bateries de liti no són adequades per a algunes aplicacions específiques, com ara rangs de temperatures extrems o on es requereix un emmagatzematge d'energia a llarg termini, i altres bateries poden ser més rendibles. L'element de manteniment més important de les bateries d'ions de liti és la taxa de degradació. Igual que les bateries dels telèfons mòbils, les bateries de liti utilitzades en els sistemes d'emmagatzematge d'energia a les instal·lacions d'energia solar s'esgoten greument després d'un cert nombre de càrregues i descàrregues. Els desenvolupadors han de planificar aquesta taxa de degradació. Els dos tipus més comuns de bateries d'ions de liti que s'utilitzen en projectes d'emmagatzematge solar més són les bateries de fosfat de ferro de liti (LFP) i les bateries de liti níquel manganès cobalt (NMC).
(2) Bateria de fosfat de ferro de liti (LFP).
Les bateries de fosfat de ferro de liti (LFP) són bateries segures i duradores. Com que no s'utilitza cobalt, no hi ha cap problema de fuga tèrmica (incendi) i no es requereixen mesures de ventilació o refrigeració, de manera que es pot instal·lar fàcilment a l'interior, la qual cosa el fa ideal per a aplicacions d'emmagatzematge d'energia residencial. Segons Sonnen Corporation, fabricant de bateries de fosfat de ferro de liti (LFP), les bateries són ideals per a aplicacions estacionàries d'emmagatzematge d'energia, especialment quan les bateries s'han de fer circular diàriament per optimitzar l'autoconsum d'energia solar i serveis connectats a la xarxa.
Les bateries de fosfat de ferro de liti (LFP) no requereixen més manteniment, però on s'instal·len pot afectar el rendiment. Les bateries de liti han d'utilitzar un sistema de gestió de bateries (BMS) que controla automàticament la temperatura, l'estat de càrrega, el cicle de vida, etc. de cada bateria per maximitzar el rendiment. Mentre el sistema d'emmagatzematge d'energia estigui instal·lat en un rang de temperatura i altitud acceptables, no calen mesures de manteniment.
Mentre les bateries de fosfat de ferro de liti (LFP) s'emmagatzemen i s'instal·lin en un lloc que coincideixi amb l'entorn en què s'instal·la el producte, no cal fer un manteniment regular. Tanmateix, és important mantenir les temperatures de la bateria allunyades dels extrems per garantir un rendiment adequat. Les bateries no han d'estar preparades per als canvis de temperatura estacionals. "
Les bateries de fosfat de ferro de liti (LFP) poden patir l'amenaça de sobrecàrrega, altes temperatures i fins i tot danys físics i pressió, de manera que han d'estar segures. Quan utilitzeu bateries dins o prop d'espais habitables, escollir la bateria més segura com a part essencial del sistema és una pauta important. "
(3) Bateria de liti níquel manganès cobalt òxid (NMC).
Les bateries de liti níquel manganès i òxid de cobalt (NMC) són duradores i molt segures sempre que estiguin controlades per un sistema de gestió de bateries. En afegir elements com el níquel i el manganès a la química de la bateria, la bateria pot emmagatzemar més electricitat que altres tipus de bateries d'ions de liti.
Igual que altres bateries de liti, les bateries de liti níquel manganès òxid de cobalt (NMC) no requereixen un manteniment important. Un sistema de gestió de la bateria (BMS) controlarà la tensió, el corrent i la temperatura de la bateria per garantir la seguretat i la vida útil.
Les bateries de liti níquel manganès òxid de cobalt (NMC) es poden utilitzar a l'hivern sempre que es confirmi el rang de temperatura segur.
(4) Bateria de plom-àcid
És ben sabut que les bateries de plom-àcid són fiables i econòmiques. Les seves estructures en forma de reixeta estan immerses en electròlits àcids, els electròlits dels quals poden requerir una reposició a llarg termini. Les bateries són pesades a causa del material i algunes s'han d'instal·lar en zones ventilades. Els seus requisits de funcionament i manteniment s'entenen bé en aquest punt, de manera que són ideals per a la majoria d'aplicacions d'emmagatzematge solar i s'han d'emmagatzemar en un lloc sec amb temperatures moderades.
Les connexions dels terminals de les bateries de plom-àcid s'han de revisar diverses vegades a l'any per assegurar-se que no s'afluixen amb el pas del temps. Les bateries de plom-àcid inundades s'han de reposar amb aigua destil·lada regularment. Les bateries separadores de fibra de vidre (AGM) i les bateries de gel de plom-àcid estan tancades hermèticament i, per tant, no requereixen la reposició d'electròlits.
Si la bateria de plom-àcid no s'utilitza temporalment, cal emmagatzemar-la correctament. Les bateries de plom-àcid s'autodescarreguen amb el temps i s'han de carregar a un nivell mínim fins i tot quan no estan connectades a una càrrega. Aquesta velocitat d'autodescàrrega varia amb la temperatura, amb temperatures altes augmentant la velocitat de descàrrega i temperatures baixes disminuint la velocitat de descàrrega.
El manteniment necessari per a les bateries de plom-àcid no és gaire difícil, però la càrrega de treball de manteniment és gran. Això és especialment cert per a les bateries de plom-àcid que requereixen afegir aigua, que quedarà exposada quan s'afegeix aigua destil·lada per augmentar el nivell d'electròlit. Es recomana que el personal de manteniment de la bateria porti ulleres de seguretat i guants. Si el client està en el manteniment de la bateria, pot demanar ajuda externa per completar aquesta tasca.
(5) Bateria de níquel-cadmi (NiCd).
Les bateries a base de níquel són ideals per a instal·lacions remotes fora de la xarxa en aplicacions exigents on es requereix una energia de reserva fiable i no és possible un manteniment regular. Funcionen bé a temperatures extremes i condicions de descàrrega profunda.
De manera similar als mantenedors de bateries de plom-àcid, les bateries de níquel-cadmi (NiCd) s'han d'inspeccionar regularment i reposar l'electròlit. Com que les bateries de níquel-cadmi (NiCd) poden funcionar en un ampli rang de temperatures de funcionament, no us heu de preparar per al fred extrem a l'hivern, però les bateries no s'han d'emmagatzemar per sota de -22 graus F. Níquel-cadmi (NiCd) ) les bateries es poden emmagatzemar (no connectades a una càrrega) fins a 12 mesos sempre que l'entorn estigui sec i dins del rang de temperatura adequat.