הקדמה

סוללות מאחסנות אנרגיה חשמלית בצורה כימית ויכולות לשחרר אותה כזרם חשמלי כשנדרש. הן בשימוש נרחב להנעת מכשירים שונים, כולל טלפונים ניידים, מחשבים ניידים, מתניעים לרכב ועוד. במערכות אנרגיה סולארית, הסוללות משחקות תפקיד חשוב באחסון והפצת אנרגיה.

סוללות חשמליות משתמשות בתגובות כימיות כדי לאחסן ולשחרר אנרגיה. הן כוללות שני אלקטרודות או יותר המופרדות על ידי אלקטרוליט. במהלך הפריקה, מתרחשות תגובות כימיות באלקטרודות ובאלקטרוליט, אשר ממירות אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית.

אחד הדוגמאות הנפוצות ביותר לסוללה חשמלית היא סוללת מתניע הרכב (סוללת עופרת-חומצה מוצפת).

סוללות עם וולטים שונים

סוללות מגיעות במגוון טווחי וולט בהתאם לבנייה שלהן ולשימושן. סוגי הסוללות העיקריים עם מתח משתנה כוללים:

א) סוללות מתח נמוך: סוללות עם מתח של עד 12 וולט. הן בשימוש נרחב במכשירים כמו סוללות לרכב (12V), סוללות לאופנועים (6V או 12V), וסוללות אלקטרוניות ניידות (3.7V או 7.4V).

ב) סוללות מתח בינוני: סוללות עם מתח הנע בין 12 וולט למאות וולט. הן משמשות במערכות אנרגיה סולארית, רכבים חשמליים, קורקינטים חשמליים ומערכות אחסון אנרגיה נוספות. דוגמאות כוללות סוללות ליתיום-יון עם מתח של 48V, 72V, 96V ועוד.

ג) סוללות מתח גבוה: סוללות הנעות בין מאות וולט למספר קילו-וולט ומשמשות במערכות אחסון אנרגיה בקנה מידה גדול כמו תחנות כוח, רשתות חשמל ויישומים תעשייתיים. לדוגמה, סוללות ליתיום עם מתח של 400V, 800V ומעלה.

חשוב: תחנות כוח סולאריות בדרך כלל משתמשות בסוללות עם מתח בינוני, כמו 12/24/48V, וכן סוללות מתח גבוה בערכים משתנים.

סוגי סוללות מודרניות: עופרת-חומצה, AGM, GEL, פחמן, LiFePo4

ישנם סוגים רבים של סוללות, כשסוגים חדשים תמיד בפיתוח. בחלק זה נתמקד בסוגים הידועים ביותר בשימוש במערכות אנרגיה סולארית:

1. סוללת עופרת-חומצה מתניע

תמונה של סוללת עופרת-חומצה מתניע, שמספקת התפרצות כוח גבוהה להתחלת רכבים או מערכות חשמל, מראה את העיצוב והטרמינלים הטיפוסיים שלה

סוללת עופרת-חומצה עם אלקטרוליט מוצף, הידועה יותר כסוללת מתניע רכב, היא זולה אך לא מתאימה למערכות אנרגיה סולארית בשל עיצובה להתפרצות כוח קצרה (כמו התנעת רכב). השימוש בסוללות רכב במערכות סולאריות עלול להוביל לשחיקה מהירה עקב דרישת כוח גבוהה רציפה.

2. סוללת AGM (Absorbent Glass Mat)

תמונה של סוללת AGM (Absorbent Glass Mat), עם עיצוב אטום המיועד לשימוש במחזורי עומק וחשמל גיבוי עם פעולה ללא תחזוקה

הסוללת AGM פותחה בשנות ה-70 ומייצגת את השלב הבא בהתפתחות סוללות העופרת-חומצה. מדובר בסוללות אטומות ונטולות תחזוקה בהן האלקטרוליט סופג לתוך שטיח זכוכית. סוללות AGM יכולות לשמש במערכות סולאריות עם שיעור פריקה של 20-25% מהקיבול שלהן. לדוגמה, סוללת AGM בגודל 100Ah יכולה להתמודד עם עומס של 230V עד 240–310W.

3. סוללת GEL

תמונה של סוללת GEL, עם עיצוב אטום ובלתי דולף, מיועדת לשימוש במחזורי עומק ואנרגיה גיבוי אמינה

סוללות GEL פותחו בשנות ה-30 ומשתמשות באלקטרוליט בצורת ג’ל. סוללות אלו בטוחות יותר, מכיוון שהג’ל מונע שפכים ודליפות, גם כאשר הסוללה מוטה או ניזוקה. סוללות GEL גם יש להן אורך חיים ארוך, ומסוגלות להתמודד עם עד 800 מחזורי פריקה בעומק של 100%. הן מתאימות למערכות סולאריות אך יש להן תג מחיר גבוה יותר.

4. סוללת פחמן

תמונה של סוללת פחמן, עם עיצוב המיועד לאחסון אנרגיה במחזורי עומק עם ביצועים משופרים ואורך חיים ארוך יותר בהשוואה לסוללות עופרת-חומצה רגילות

סוללות פחמן או גרפן מהוות שיפור על טכנולוגיות AGM ו-GEL. סוללות אלו אטומות ונטולות תחזוקה ומספקות עד 2000 מחזורי פריקה בעומק של 100%, מה שהופך אותן לבחירה מצוינת למערכות סולאריות. עם זאת, הן גם נוטות להיות יקרות יותר.

5. סוללת LiFePo4 (ליתיום ברזל פוספט)

תמונה של סוללת LiFePO4 (ליתיום ברזל פוספט), הידועה בעיצוב קל משקל, אורך חיים ארוך ובטיחות בשימושים עם כוח גבוה

סוללות LiFePo4 פותחו בשנת 1996 וידועות בבטיחותן הגבוהה, יציבותן ואורך החיים הארוך שלהן, מה שהופך אותן לאידיאליות למערכות אנרגיה סולארית מודרניות. עם אורך חיים של מעל 9000 מחזורים, סוללות LiFePo4 הן הבחירה המועדפת ברכבים חשמליים ומערכות אחסון אנרגיה בקנה מידה גדול. הן מספקות יציבות במתח, מה שמפשט את עיצוב המערכת עבור תחנות סולאריות.

למד עוד על יתרונות סוללת LiFePo4, קרא מאמרים:

סיכום

הבחירה בסוללה המתאימה למערכת האנרגיה הסולארית שלך תלויה בצרכים ובתקציב שלך. למרות שסוללות עופרת-חומצה עשויות להיראות משתלמות, הן אינן מתאימות לצרכים של אספקת חשמל רציפה

. סוללות AGM, GEL, פחמן ו-LiFePo4 מציעות ביצועים משופרים ויכולות להיות אופציות טובות יותר להתקנות סולאריות. לכל סוג יש יתרונות ייחודיים מבחינת אורך חיים, תחזוקה ויציאת כוח, כך שתוכל למצוא את ההתאמה הטובה ביותר למערכת שלך.