充電式バッテリーと太陽電池は思っているよりも古い可能性があります.
ガストン・プランテは、世界で最初の鉛蓄電池を発明しました。 1859.
太陽光発電の発見はかなり奥深くまで遡ります.
エドモンド・ベクレルは、電気化学太陽電池による太陽光発電効果を実証しました。 1839.
言うまでもなく, 太陽電池と二次電池の技術はそれ以来大幅に進歩しました.
それにもかかわらず、, 鉛蓄電池は現在でも太陽光発電システムで広く使用されています.
現在最も人気のある太陽電池の種類は次のとおりです, 最低のパフォーマンスから最高のパフォーマンスまでランク付けされています.
浸水鉛蓄電池
最古の充電式バッテリー技術は浸水鉛蓄電池です (フロリダ州), 現在でも頻繁に使用されている.
すべての鉛蓄電池, 密封された鉛酸を含む (SLA) AGMやゲルセルなどのバッテリー, 電気分解による直流電流の充放電.
また、同じ原材料の多くを使用しています。, バッテリーセルの設計は品種によって大きく異なりますが、.
Tesla または別の EV の充電に移行していない限り, あなたの車やトラックには FLA バッテリーが搭載されている可能性が高いです.
FLA バッテリーは手頃な価格で、短時間の高電流電力の供給に効果的です。.
FLA バッテリーの主なコンポーネントは次のとおりです。:
陰極 (正極): 二酸化鉛プレート
アノード (負極): 金属製の鉛板.
電解液は蒸留水で薄めた硫酸です (H2SO4 + H2O).
FLAバッテリー’ 急速なサージ電力を生成する能力により、自動車のエンジン始動に最適です。, トラック, および他の車両.
しかし, FLA バッテリーは電力を継続的に供給するのに非効率であり、放電深度が非常に浅いです。 (国防総省).
FLA電池は電力をほとんど必要としないコンパクトなソーラーパネルシステムに活用できます。.
しかし, それらが最良の選択肢であることはほとんどありません.
FLA太陽電池は安価かもしれない, しかし、長期的には費用が高くなります.
長所
最低の前払い価格
モーターやエンジンの始動に最適.
低電流の太陽光発電アプリケーションに適している可能性があります.
短所
サイクル寿命が短い (300-1000 以上の充電/放電 50% 充電状態).
浅い放電.
厳しい温度、特に寒さに対して非常に脆弱.
定期的なメンテナンスと蒸留水または脱イオン水の補充が必要です.
危険な漏れやこぼれを防ぐために, 立てて設置または保管する必要があります.
有害な蒸気を排出するには、換気の良い場所で作業する必要があります.
密閉型鉛蓄電池 (SLA/美徳).
密封された鉛酸 (SLA) およびバルブ制御された鉛酸 (VRLA) は、より新しいものと同等の用語です。, 古い FLA バッテリー技術の揮発性の低いバージョン.
VRLA バッテリーは、湿電池の問題を軽減します。 “飢えている” または FLA バッテリーに使用される液体電解質溶液を固定化する, 同時にパフォーマンスも大幅に向上.
SLA バッテリーは通常、次の条件で販売されています。:
乾電池
ディープサイクルバッテリー
酸欠のバッテリー
メンテナンスフリーのバッテリー
VRLA太陽電池には2種類あります: 吸収性ガラスマット (株主総会) そしてゲルセル.
多くの消費者は 2 種類の SLA を区別していません (ドライ) セルの性能とマーケティングが非常に似ているため、.
AGM セルとゲルセルは設計と材料が大きく異なります, 同じ利点を多く共有していますが、 (そして問題) として “濡れた” FLA太陽電池.
長所
より高速な充電.
サイクル寿命の延長.
自己放電率の低下.
放電深度は最大 80% — ただし、細字部分を必ずお読みください. 多くの SLA メーカーは、 50% 充電状態 (SoC), 繰り返しの退院ではなく、 80% 国防総省.
垂直に設置する必要はありません.
ケースに損傷を与えるリスクを軽減するため、換気のない環境で操作してください。.
補充も水やりも不要.
過度の暑さや寒さに弱くなります.
振動に強い
こぼれや漏れはありません.
短所
より高い価格設定.
より低いサージ電力 (開始ワット数)
電解液の使用量を減らし、過充電や推奨よりも高い電流/電圧での充電を避けてください。.
AGM およびゲルセル太陽電池は、家庭全体の発電機などの高ワット数の太陽光発電用途において FLA よりも優れた性能を発揮します.
しかし、それらはどうやって比較されるのでしょうか?
見てみましょう.
吸収性ガラスマット電池 (株主総会)
AGM バッテリーセルは、吸収性の高いグラスファイバーマットでできています。 (餓死する) 液体電解質溶液.
AGMバッテリーは密閉されているため, 水やりの必要がなく、バッテリーの接点を清潔に保つ以外のメンテナンスは最小限で済みます。.
AGM バッテリーの主なコンポーネントは次のとおりです。:
陰極 (正極): 二酸化鉛プレート
アノード (負極): 金属鉛板
電解液は蒸留水で薄めた硫酸です (H2SO4 + H2O).
吸収性ガラスマット (株主総会)
AGM バッテリーセルは FLA バッテリーと同じ原材料を使用しています, プラスとマイナスの鉛プレートの間に置かれた吸収性ガラスマットを除く.
マットは硫酸の液体電解質を吸収して固定します。.
株主総会は濡れたまま, しかし、細胞内に自由に流れる酸はありません.
結果として, AGM バッテリーは次のように説明されることがよくあります。 “酸に飢えた。”
グラスファイバーマットに電解液が閉じ込められても、電気分解によるバッテリーの充放電は妨げられません。.
それどころか, 最も重要な指標は、パフォーマンスが向上することを示しています.
FLA バッテリーが SLA セルに比べて歴史的に優れている点の 1 つは、より正確な発電ができることです。 (または即時) 力.
これが、FLA が伝統的に自動車バッテリーに利用されてきた理由の 1 つです。.
AGM バッテリーは長い間ゴルフカートやバイクで使用されてきました。.
技術の進歩により、AGM バッテリーが乗用車やトラックの FLA バッテリーに徐々に取って代わられています。. 彼らはより長く生存し、厳しい寒さにも弱くなります.
しかし, ゲルセルバッテリーと比較したAGMバッテリーの長所と短所は何ですか?
利点
急速充電
より寛大な料金パラメータ
過充電に対する脆弱性の軽減
エネルギー密度の上昇
サージ電力の発生量の増加
機械モーターの始動をより効果的に行う
猛暑に対する感受性の低下
用途の多様性がさらに広がる
欠点
放電深さが浅くなる
充電不足になりやすい
充電速度が低い場合, 効果が低い
層化と樹状突起により平均寿命は若干短くなる.
ゲル電池電池
この時点で, FLA バッテリーと AGM バッテリーが主成分を共有していることに気づいたかもしれません.
さらに, ゲル電池は電解液として希硫酸を使用し、電極として鉛板を使用します。.
すべての鉛蓄電池で使用される電解液の揮発性を下げ、性能を高めるために使用される技術と材料が、AGM セルとゲルセルの主な違いです。.
ゲル電池の主な部品は次のとおりです。:
二酸化鉛プレート陰極 (正極)
金属鉛板が陽極として機能 (負極).
電解質: 硫酸で希釈した蒸留水 (H2SO4 + H2O)
液体電解質を固定化し、ゲル状の粘稠度を与える, シリカダストが添加されている.
パフォーマンス面, ゲルセルとAGMバッテリーセルの間には大きな違いはありません.
これらは最も重要な利点と欠点です.
より深いサイクルの利点
徐々に一貫した充電と放電に適しています。
振動感度の低下
欠点
全体的にもう少し高価になるかもしれません.
過剰請求されやすい
電圧と電流の変化に対する感受性の増加
温度に少し敏感になる, 特に猛暑の中で
決定?
太陽光発電用途の大部分では, ゲルセルバッテリーはAGMバッテリーよりもわずかな差で性能を上回る可能性があります.
太陽光発電の固有の断続性は、低電流や充電不足による害に対する脆弱性が軽減されることでわずかに緩和される可能性があります。.
ゲルセル太陽電池, しかし, 通常はもう少し高価です.
リチウムイオン太陽電池は、両方の種類の SLA 電池よりも優れています.
リチウムイオン太陽電池と LiFePO4 太陽電池は、性能の点で AGM 電池とゲルセル SLA 電池の両方を上回ります。.
VRLA 太陽電池を選択する場合、おそらく価格が最も重要な決定要因となるでしょう。.
その後, LFPについて話し合います.
利点
より大きな出力定格
エネルギー密度の向上
サイクル効率の向上
サイクル寿命が延長される (1000-2000).
熱暴走に対する脆弱性の軽減
機械的虐待が起こりにくい (爪検査).
必要なコバルトの量が少なくなる (通常のカソード組成は 10% コバルト, 10% マンガン, そして 80% ニッケル).
充電状態の低下 (SoC) サイクル寿命への影響
より深く提案された国防総省 (運用国防総省 80% ～ 90%)
欠点
よりコストがかかる
エネルギー密度を少しだけ下げる
比エネルギーの減少
LCO バッテリーは 95 ～ 100% 放電するまで機能し続けます。, ただし、完全放電はサイクル寿命に悪影響を与えます. 浅い本物の国防総省
リン酸鉄リチウム (LFP/LiFePO4)
鉛蓄電池に勝る LCO および NCM 電池の利点は、リン酸鉄リチウムを作る特別な品質と組み合わされています。 (LFP/LiFePO4) 太陽光発電用途に最適なバッテリー.
正極はリン酸鉄リチウムで構成されていますが、 (LiFePO4/LFP), 主な構成要素は他のリチウムイオン電池と同じです.
グラファイトアノード
リン酸鉄リチウムが陰極です.
リチウム塩溶液, 六フッ化リン酸リチウムなど (LiPF6), 電解質として機能します.
ポリエチレン (PE) セパレーター
正および負の電流のコレクタ (銅箔とアルミニウム)
LFP バッテリーでは熱暴走は事実上存在しません, LCOバッテリーとは対照的に.
大容量太陽光発電システムにおいて, 熱暴走による火災や爆発のリスクを軽減することは非常に有益です。, リスクがどれほど遠かったとしても.
テスラのような EV メーカーは、安全性が優れているため、LFP を急速に採用しています。, NMCを頻繁に交換する.
EV および太陽電池のメーカーは、安全性以外の理由から NMC から LiFePO4 電池への移行を進めています。.
脱炭酸: コバルトは紛争鉱物です, 前述したように. ブランドに対する商品への使用を中止するよう圧力が高まっている.
コストの低下: NMC はよく知られたテクノロジーです. 生産者は新しい機械や手順に投資する必要があったため, LFP バッテリーは当初より高価でした. それにもかかわらず、, NMC 太陽電池と LFP 太陽電池のコストは現在同等です. LiFePO4 バッテリーのコストは今後も低下すると予想されます. 鉄やリン酸塩との比較, ニッケルおよびコバルト NMC バッテリーは非常に希少で高価な材料です. LFPの需要が高まる限り、価格は下がり続けるはずだ. NMCの価格は当分の間、上昇または横ばいのいずれかになると予想されます.
高負荷用途向けの最も安全なリチウムイオン電池の化学的性質, 家庭用太陽光発電や電気自動車など, LiFePO4です. LFP カソードでは、強力な共有結合により、熱暴走がほぼ完全に排除されます。.
より広い使用温度範囲: LFP バッテリーは 140°F の範囲の温度で動作可能 (60℃) -4°Fまで (-20℃). リチウムイオン電池の理想的な動作温度は 32°F です (0℃) 113°Fまで (45℃).
サイクルライフ: Maxworld Power の DELTA Pro Ultra などの LFP バッテリー
欠点
エネルギー密度を少しだけ下げる
平均電圧 (3.2対中. 3.8V) LCOやNCMよりも低い. 電圧不足がある場合、ソーラーパネルを並列ではなく直列に接続できます。.
従来のリチウムイオン電池と比較した LiFePO4 太陽電池の長所と短所について詳しく知る (LCO) 電池.
太陽電池技術の新たな展開
世界的に, メーカー, 政府, そして学者たちは、再生可能エネルギー貯蔵における次の重要な開発を常に模索しています。.
これらの新しい太陽電池ソリューションはある程度の有望性を示しています, しかし家庭用に市販されるまでにはおそらく何年もかかるだろう.
流れる電池
鉄空気入りバッテリー
全固体電池
ナトリウムを使ったイオン電池
優れた太陽電池の価値
住宅用の太陽光エネルギーは、回収までに時間がかかる投資です.
高効率のリジッドソーラーパネルは、通常、次の耐久性を備えています。 25 パフォーマンスが大幅に低下し始める数年前.
LiFePO4バッテリーとの比較, SLA “ディープサイクル” 太陽電池はサイクル寿命が大幅に短く、わずか数年間安定して動作しただけで頻繁に交換する必要があります。.
しかし, Maxworld Power の家庭用発電機ソリューションは、10 年以上毎日使用できます。.
コストを節約し、太陽光発電への投資を最大限に活用するには、高品質の太陽電池やその他の部品への投資が不可欠です。.
太陽光発電の回収期間が延長される可能性があります, しかし長期的な投資収益率は向上します.
さらに, 政府のソーラーリベートにより、初期資金支出を大幅に削減できます.
結論
太陽光発電 + 太陽エネルギーを家の電力供給に利用することを考えている場合、蓄電システムにはいくつかの利点があります。.
完全に排除するわけではありませんが、, 系統連携システムは電気代の節約に役立ちます.
さらに, 停電中, あなたには力がないでしょう.
Maxworld Power の家庭用発電機ソリューションは、太陽光発電モジュールとプレミアム LFP 太陽電池を組み合わせて、太陽光発電への投資収益を最大化し、エネルギーの安全性を提供します。.
