Inleiding

Batterijen slaan elektrische energie op in chemische vorm en kunnen deze als elektrische stroom afgeven wanneer dat nodig is. Ze worden veel gebruikt om verschillende apparaten van stroom te voorzien, waaronder mobiele telefoons, laptops, startaccu’s voor auto’s, en meer. In zonne-energiesystemen spelen batterijen een cruciale rol in energieopslag en -distributie.

Elektrische batterijen maken gebruik van chemische reacties om energie op te slaan en vrij te geven. Ze bestaan uit twee of meer elektroden die gescheiden zijn door een elektrolyt. Tijdens ontlading treden chemische reacties op in de elektroden en het elektrolyt, waarbij chemische energie wordt omgezet in elektrische energie.

Een van de meest voorkomende voorbeelden van een elektrische batterij is de auto-startaccu (loodzuur met overstroming).

Batterijen met Verschillende Spanningen

Batterijen komen in verschillende spanningsbereiken, afhankelijk van hun constructie en toepassing. De belangrijkste soorten batterijen met variërende spanningen zijn:

a) Laagspanningsbatterijen: Dit zijn batterijen met een spanning tot 12 volt. Ze worden veel gebruikt in apparaten zoals auto-accu’s (12V), motoraccu’s (6V of 12V), en batterijen voor draagbare elektronica (3,7V of 7,4V).

b) Middenspanningsbatterijen: Deze hebben een spanning van 12 volt tot enkele honderden volt. Ze worden gebruikt in zonne-energiesystemen, elektrische voertuigen, elektrische scooters en andere energieopslagsystemen. Voorbeelden zijn lithium-ionbatterijen met spanningen van 48V, 72V, 96V en meer.

c) Hoogspanningsbatterijen: Deze variëren van enkele honderden volt tot enkele kilovolt en worden gebruikt in grootschalige energieopslagsystemen zoals elektriciteitscentrales, elektriciteitsnetten en industriële toepassingen. Bijvoorbeeld, lithiumbatterijen met spanningen van 400V, 800V en hoger worden veel gebruikt.

Belangrijk: Zonne-energiecentrales gebruiken doorgaans middenspanningsbatterijen, zoals 12/24/48V, en hoogspanningsbatterijen van verschillende spanningswaarden.

Moderne Batterijtypen: Loodzuur, AGM, GEL, Koolstof, LiFePo4

Er zijn veel batterijtypen, met voortdurend nieuwe ontwikkelingen. In deze sectie richten we ons op de bekendste types die worden gebruikt in zonne-energiesystemen:

1. Loodzuuraccu

Afbeelding van een loodzuuraccu, gebruikt voor het leveren van een hoge stroomomslag om voertuigen of energiesystemen te starten, met een typisch ontwerp en aansluitingen

De loodzuuraccu met een overstromend elektrolyt, ook wel bekend als een auto-startaccu, is budgetvriendelijk, maar niet geschikt voor zonne-energiecentrales vanwege het ontwerp voor korte energiepieken (zoals het starten van een auto). Het gebruik van auto-accu’s in zonne-energiesystemen kan leiden tot snelle slijtage door de voortdurende vraag naar hoge vermogensniveaus.

2. AGM (Absorbent Glass Mat) Accu

Afbeelding van een AGM (Absorbent Glass Mat) accu, die het afgesloten ontwerp toont dat wordt gebruikt voor diepcyclische toepassingen en back-upstroom met onderhoudsvrije werking

Ontwikkeld in de jaren 1970, vertegenwoordigt de AGM-accu de volgende fase in de evolutie van loodzuuraccu’s. Dit zijn onderhoudsvrije, afgesloten accu’s waarbij het elektrolyt in een glasmat is opgenomen. AGM-accu’s kunnen worden gebruikt in zonne-energiesystemen met een ontladingssnelheid van 20–25% van hun capaciteit. Bijvoorbeeld, een 100Ah AGM-accu kan een belasting van 230V van maximaal 240–310W aan.

3. GEL Accu

Afbeelding van een gelaccu, met het afgesloten, morsbestendige ontwerp voor diepcyclische toepassingen en betrouwbare back-upstroom

GEL-accu’s werden ontwikkeld in de jaren 1930 en maken gebruik van een elektrolyt in gelvorm. Deze batterijen zijn veiliger, aangezien de gel morsen en lekkage voorkomt, zelfs wanneer de batterij wordt gekanteld of beschadigd. GEL-accu’s hebben ook een lange levensduur, met een capaciteit voor tot 800 cycli bij 100% ontladingsdiepte. Ze zijn geschikt voor zonne-energiesystemen, maar komen met een hogere prijs.

4. Koolstofaccu

Afbeelding van een koolstofaccu, die het ontwerp benadrukt dat wordt gebruikt voor diepcyclische energieopslag met verbeterde prestaties en een langere levensduur in vergelijking met traditionele loodzuuraccu’s

Koolstof- of grafeenbatterijen zijn een verbetering ten opzichte van AGM- en GEL-technologieën. Deze afgesloten en onderhoudsvrije batterijen bieden tot 2000 cycli bij 100% ontladingsdiepte, wat ze een solide keuze maakt voor zonne-energiesystemen. Ze zijn echter ook duurder.

5. LiFePo4 (Lithium IJzer Fosfaat) Accu

Afbeelding van een LiFePO4 (Lithium IJzer Fosfaat) accu, bekend om zijn lichte ontwerp, lange levensduur en veiligheid bij toepassingen met hoge vermogens

LiFePo4-batterijen werden ontwikkeld in 1996 en staan bekend om hun hoge veiligheid, stabiliteit en lange levensduur, waardoor ze ideaal zijn voor moderne zonne-energiesystemen. Met een levensduur van meer dan 9000 cycli zijn LiFePo4-batterijen de voorkeur bij elektrische voertuigen en grootschalige energieopslag. Ze leveren een constante spanning, wat het systeemontwerp voor zonnecentrales vereenvoudigt.

Ontdek meer over de voordelen van LiFePo4-accu’s in artikelen:

Conclusie

Het kiezen van de juiste batterij voor je zonne-energiesysteem hangt af van je behoeften en budget. Hoewel loodzuuraccu’s kosteneffectief lijken, zijn ze niet geschikt voor continue stroomvoorziening. AGM, GEL, koolstof en LiFePo4-accu’s bieden verbeterde prestaties en zijn betere opties voor zonne-installaties. Elk type heeft unieke voordelen op het gebied van levensduur, onderhoud en stroomoutput, waardoor je de beste keuze voor je systeem kunt vinden.