Loodzuurbatterijen
Loodzuurbatterijen zijn opslagapparaten voor chemische energie. Ze gebruiken lood en looddioxide (PbO₂) als de actieve materialen voor de negatieve en positieve elektroden, met verdund zwavelzuur als elektrolyt. In wezen zetten ze elektrische energie om in chemische energie en omgekeerd door middel van elektrochemische reacties. Deze batterijen zijn de beste keuze voor verschillende energieopslagsystemen, noodstroomvoorzieningen en soft/black start-apparaten.
Een eencellige loodzuuraccu heeft een nominale spanning van 2,0 V. Hij kan ontladen tot 1,5 V en opladen tot 2,4 V. In praktische toepassingen worden vaak zes afzonderlijke cellen in serie geschakeld om een nominale loodzuuraccumodule van 12 V te vormen. Op deze 12V-basis kunnen geschikte serie- en parallelle verbindingen worden gemaakt om het door het systeem vereiste spanningsniveau te bereiken, zoals 48V of 96V, waardoor normaal opladen en ontladen mogelijk wordt.
Loodzuurbatterijen vallen hoofdzakelijk in drie categorieën: algemene natte loodzuurbatterijen, onderhoudsvrije gelbatterijen (speciaal ontworpen voor zonne-energiesystemen) en loodkoolstofbatterijen. In de praktijk groeit het aandeel gelbatterijen en lood-koolstofbatterijen gestaag. Gelbatterijen bieden een betere tolerantie voor overontlading, een zelfherstelvermogen en een beter ontladingsvermogen bij lage temperaturen. Lood-koolstofbatterijen voegen koolstof (grafeen) toe aan de elektrolyt. Deze toevoeging voorkomt de sulfatering van de negatieve elektrode, waardoor het veelvoorkomende probleem van voortijdige batterijstoringen wordt aangepakt en de levensduur van de batterij aanzienlijk wordt verlengd.
Lithiumbatterijen
Lithiumbatterijen zijn een type batterij dat lithiummetaal of lithiumlegeringen gebruikt als anode- of kathodematerialen, gecombineerd met niet-waterige elektrolytoplossingen. Ze zijn hoofdzakelijk onderverdeeld in twee typen: lithium-metaalbatterijen en lithium-ionbatterijen. De term ‘lithiumbatterij’ verwijst in het dagelijks gebruik meestal naar lithium-ionbatterijen. Dit zijn oplaadbare secundaire batterijen. Lithium-ionbatterijen gebruiken metaaloxiden van lithiumlegeringen als kathodemateriaal en grafiet als anodemateriaal. Het anodemateriaal fungeert als gastheer voor lithiumopslag. Het speelt een sleutelrol bij het bepalen van de laad-ontlaadefficiëntie, de levensduur van de batterij en andere belangrijke prestatiegegevens.
Op basis van verschillende kathodematerialen kunnen lithium-ionbatterijen verder worden onderverdeeld in verschillende typen. De belangrijkste zijn lithiumkobaltoxidebatterijen, lithiummangaanoxidebatterijen, lithiumnikkeloxidebatterijen, lithiumijzerfosfaatbatterijen en ternaire lithiumbatterijen.