Μπαταρίες μολύβδου-οξέος
Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος είναι συσκευές αποθήκευσης χημικής ενέργειας. Χρησιμοποιούν μόλυβδο και διοξείδιο του μολύβδου (PbO2) ως ενεργά υλικά για τα αρνητικά και θετικά ηλεκτρόδια, με αραιό θειικό οξύ ως ηλεκτρολύτη. Ουσιαστικά μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε χημική ενέργεια και το αντίστροφο μέσω ηλεκτροχημικών αντιδράσεων. Αυτές οι μπαταρίες είναι η κορυφαία επιλογή για διάφορα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, τροφοδοτικά έκτακτης ανάγκης και συσκευές soft/black start.
Μια μπαταρία μολύβδου-οξέος μονού κυψέλης έχει ονομαστική τάση 2,0 V. Μπορεί να αποφορτιστεί μέχρι 1,5V και να φορτίσει έως και 2,4V. Σε πρακτικές εφαρμογές, έξι μεμονωμένες κυψέλες συνδέονται συχνά σε σειρά για να σχηματίσουν μια ονομαστική μονάδα μπαταρίας μολύβδου-οξέος 12 V. Σε αυτή τη βάση των 12 V, μπορούν να γίνουν κατάλληλες σειριακές και παράλληλες συνδέσεις για να επιτευχθεί το επίπεδο τάσης που απαιτείται από το σύστημα - όπως 48 V ή 96 V - επιτρέποντας κανονικές λειτουργίες φόρτισης και εκφόρτισης.
Οι μπαταρίες μολύβδου οξέος εμπίπτουν κυρίως σε τρεις κατηγορίες: γενικές μπαταρίες μολύβδου-οξέος με πλημμύρες, μπαταρίες gel που δεν χρειάζονται συντήρηση (σχεδιασμένες ειδικά για συστήματα ηλιακής ενέργειας) και μπαταρίες μολύβδου άνθρακα. Στην πραγματική χρήση, το μερίδιο των μπαταριών gel και των μπαταριών μολύβδου άνθρακα αυξάνεται σταθερά. Οι μπαταρίες gel προσφέρουν καλύτερη ανοχή υπερβολικής εκφόρτισης, ικανότητα αυτο-ανάκτησης και απόδοση φόρτισης-εκφόρτισης σε χαμηλές θερμοκρασίες. Οι μπαταρίες μολύβδου-άνθρακα προσθέτουν άνθρακα (γραφένιο) στον ηλεκτρολύτη. Αυτή η προσθήκη αποτρέπει τη θείωση του αρνητικού ηλεκτροδίου, αντιμετωπίζοντας το κοινό πρόβλημα της πρόωρης βλάβης της μπαταρίας και επεκτείνοντας σημαντικά τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Μπαταρίες Λιθίου
Οι μπαταρίες λιθίου είναι ένας τύπος μπαταρίας που χρησιμοποιεί μέταλλο λιθίου ή κράματα λιθίου ως υλικά ανόδου ή καθόδου, σε συνδυασμό με μη υδατικά διαλύματα ηλεκτρολυτών. Χωρίζονται κυρίως σε δύο τύπους: μπαταρίες μετάλλου λιθίου και μπαταρίες ιόντων λιθίου. Ο όρος «μπαταρία λιθίου» στην καθημερινή χρήση αναφέρεται συνήθως σε μπαταρίες ιόντων λιθίου. Πρόκειται για επαναφορτιζόμενες δευτερεύουσες μπαταρίες. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου υιοθετούν οξείδια μετάλλων από κράμα λιθίου ως υλικό καθόδου και γραφίτη ως υλικό ανόδου. Το υλικό ανόδου λειτουργεί ως ξενιστής για την αποθήκευση λιθίου. Διαδραματίζει βασικό ρόλο στον προσδιορισμό της απόδοσης φόρτισης-εκφόρτισης της μπαταρίας, της διάρκειας κύκλου ζωής και άλλων βασικών μετρήσεων απόδοσης.
Με βάση τα διαφορετικά υλικά καθόδου, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορούν να κατηγοριοποιηθούν περαιτέρω σε διάφορους τύπους. Οι κυριότερες περιλαμβάνουν μπαταρίες οξειδίου λιθίου κοβαλτίου, μπαταρίες οξειδίου λιθίου μαγγανίου, μπαταρίες οξειδίου λιθίου νικελίου, μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου και τριμερείς μπαταρίες λιθίου.