Batterier lagrar elektricitet ”kemiskt” genom att omvandla en eller flera kemikalier till andra ämnen kan de ge ifrån sig elektrisk energi. Det kan vara vanliga engångsbatterier, som brunstensbatterier eller laddbara batterier som de Li-jon som vanligen används i bilar.
Laddbara batterier är konstruerade för att ”kemikalieomvandlingen” ska kunna vara vändbar eller ”reversibel”. Kemikalierna ska kunna omvandlas fram och tillbaka, i ena fallet genom att tillföra el-energi, i andra att lämna i från sig el-energi när de omvandlas tillbaka.
Den här omvandlingen sliter på batteriet, som får sämre och sämre kapacitet vartefter det slits. Ju mer man utnyttjar av batteriets max kapacitet och ju högre man laddar batteriet desto fortare slits det.
Batterilivslängd
Li-jon batterier klarar ca 300 laddcykler om man laddar och laddar ur dem fullt från 100 till 0%. De klarar ca tre ggr så mycket om man begränsar det mellan 80 till 20%, men… då kan man ju bara använda 60% av batteriets kapacitet. Räckvidden för bilen på 50 mil, blir då plötsligt bara 30 mil… OCH när man snabbladdar längs vägen sliter den laddningen kanske som 10 vanliga långsammare laddningar hemma. Det är en del av förklaringen till att vissa mobiltelefoner behöver byta sina batterier oftare. Man laddar dem för snabbt och man laddar upp och ur dem för djupt. Li-jon tekniken är egentligen inte alls särskilt bra, den tål inte värme, den tål inte kyla, den tål inte snabb-laddning, den slits fort och den är dyr.
Därför använder man inte gärna Li-jon, utan en kusin, LiFePO4 dvs LitiumJärnFosfat till batterilager. Den tekniken tål 10 ggr fler laddcykler, den tål att laddas och laddas ur djupare som 90-10% laddcykler och slits bara dubbelt så fort om man använder 100-0% OCh den är billigare! Men den väger dubbelt så mycket! Därför passar den i ett skåp hemma, men betydligt sämre i en bil som ska släpa runt på sina batteier.
Tesla tillverkar Li-Jon batterier till sina bilar och använder därför Li-jon även till sina batterilager som de säljer för hemmabruk. Deras Tesla Powerwall 2 har ca 14 kWh kapacitet och kostar ca 80.000:- eller ca 6.000:- per kWh. Jag skulle INTE rekommendera Li-jon för batterilager.… eftersom de är dyra och slits fort.
Tekniken går framåt fort, Natrium-jon, Litium-svavel, Litium-metall och många andra tekniker fungerar fint i laboratorier, men kan ta många år innan de blir kommersiellt användbara. Litium börjar bli svårt att hitta i de mängder som världen efterfrågar, priset har därför mångdubblats på bara några år. Natrium finns det däremot nästan hur mycket som helst av. Så mycket forskning sker runt den tekniken.
Jämförelsevis tål vanliga bilstartbatterier ca 100 djupa cykler, innan de är utslitna, men kan klara många års användning, om man bara använder så lite som några procent av deras kapacitet vid start. De lämpar sig således dåligt för elbilar eller batterilager.
Terminologi
Ström mäts i Ampere, spänning i Volt, effekt i Watt (en spänning på 1 volt som driver en ström på 1 ampere över lasten 1 ohm ger effekten 1 W) och energi i Wattsekunder eller Joule (en Wh eller Watt-hour/timme är 3600 Ws, en kWh är 3.600.000 Ws). Energin 1 kWh kan således driva en lampa med 25 W effekt i 40 timmar.
Bilstartbatterier brukar anges i Ah (Amperetimmar) eftersom det förutsätts alltid vara 12 V.
Batterilager brukar vara 48 V, men lika ofta någon annan spänning som 96 eller 24 V. Därför anger man deras kapacitet hellre i kiloWatttimmar snarare än Amperetimmar.
Batterilagers kapacitet
Den vanligaste tekniken för batterilager är slutna friståendemoduler/lådor i 19″ rackformat, dessa är vanligen med 5 – 10 kWh energikapacitet och 48 V per modul/låda.
Man seriekopplar vanligen flera lådor för högre energikapacitet, det höjer systemspänningen i 48 V-steg upp till vad din Inverter är specad för.