8 výhod lithium-ionových baterií pro lidi žijící mimo síť

V moderní době jsou pro lidi snažící se žít tzv. mimo síť („off-grid“ anglicky a podle toho i „offgrideři“) populární alternativní energetické zdroje. Jedna věc je ale tuto energii vyrobit a dostat z nějaké formy a pak ji i následně uložit pro horší podmínky (typu výpadky sítí). A to se celkem logicky neobejde bez celé série velkých baterií stejné velikost jako máte v autě. 

Pokud nemáte na svém pozemku vodní pramen, potok ani řeku a tím méně pořádný vítr, plyn nebo snad naftu, tak nezbude, nežli vsadit ohledně elektřiny na solární články. Jedna věc je ale tuto elektřinu vyprodukovat, zcela jiná zase ji uložit na horší časy...

Výhody lithium-ionových baterií

Olověné baterie jsou vyráběny z olověných desek a kyseliny sírové. Byl to mimochodem vůbec první typ nabíjitelné baterie vymyšlený lidmi a to již v roce 1859. 

Co se týče technologie lithium-ionových baterií, tak to je mnohem čerstvější inovace. A jsou zde (komerčně bráno) jen asi tak od let 1980. 

Lithium-ionová technologie se tehdy již lidem osvědčila a to v podobě malé elektroniky jako jsou notebooky, bezdrátové mobily, … A i dnes je stále více a více běžnější prakticky všude. Dříve se zde používala nabíjitelná verze typu NiCad (nikl-kadmium) a přešlo se na lithium právě z důvodu jeho nespočtu výhod.

Asi si pamatujete určité kauzy a případy, při nichž baterie defektní doslova explodovaly do plamenů. Li-ion články tudíž získaly i reputaci chytání za dramatických okolností. Dříve se používalo u li-ion článků složení typu LiCoO2 (lithium-kobalt-dioxid) a tato verze byla a je náchylná na vytékání elektrolytu za velmi horkých podmínek a při přebití. Lithiový oheň hoří dlouho a horce, takže je třeba to nepodceňovat.

Objevila se proto nová verze lithium-ionových článků fosfátových: obsahují nyní lithium-ion-fosfát (LiFePO4). Též známé jako LFP. Tyto mají sice mírně menší energetickou hustotu, ale jsou nativně nehořlavé. Jsou také bezpečnější jako LiCoO2 (lithium-kobalt-dioxid). A jakmile jednou uvážíte i vy jejich výhody, tak se stanou velmi lákavé.

1. Mimořádná kapacita

Na rozdíl od olověných kyselinových baterií, je zde praktické používat je na 90 % nominální kapacity této případné bateriové banky a občas dokonce i více. Když máte 100 Ah baterie – kdyby to bylo olovo, tak můžete použít jen 30-50 A. Ale s LFP lithiem máte k ruce 90-100 A (tedy 100% DoD – hloubka vybití).

2. Superiorní počet cyklů

Experimenty ukazují, že můžete od banky lithium-fosfátových baterií očekávat 3 000-10 000 cyklů. Jak cykly, tak i hloubka vybití samozřejmě ovlivňují, jaká bude životnost celé sestavy v praxi: některé poslední testy ukazují, že LFP baterie poskytne více jak 80 % kapacity po 3 000 cyklech se 100% vybitím (DoD). Nebo dokonce 8 000 při 65 % vybití. Teoreticky se dá se dostat v extrému až na 20 000 cyklů!

V kontrastu s tím uvažte, že i ta nejlepší olověná kyselinová baterie pro hluboké vybíjení zvládne maximálně 250-1200 cyklů

3. Výhoda ve váze a rozměrech

Z vysloveně praktického hlediska je faktem i to, že lithiové baterie jsou proti olověným lehčí (jde o asi tak 50 % hmotnosti olověných baterií).

4. Rychlé a efektivní nabíjení

Lithium-ionové baterie se dají rychle nabít na 100 % kapacity. Není zde stejný finální cyklus jako u olověných baterií v rámci získání posledních 20 % kapacity. 

Pokud je váš nabíjecí zdroj dostatečně výkonný, dá se s ním celá sestava nabít velmi (ba neuvěřitelně) rychle. Na plno se dá při dostatečných nabíjecích proudech nabít již za 30 minut!

Ale dokonce i tehdy, když se vám ji nepodaří nabít na 100 %, není třeba se strachovat, na rozdíl od kyselinových olověných baterií, tento fenomén je nepoškozuje. 

Toto vám dává mnoho flexibility, protože nejste omezeni jen na zdroje, co vám dávají stabilní a plné nabití. Můžete používat i co chcete nárazově (třeba větrník). Plné nabití periodicky prostě nemusíte řešit vůbec. Nebo máte pár dní zataženo a solární panel nejede kloudně? Není problém!

Nabíjíte si je zkrátka, když a kde můžete a nemusíte se bát, když nejsou plně nabité.

5. Málo energie přijde vniveč

Olověné kyselinové baterie jsou méně efektivní při ukládání energie jako lithium-ionové baterie. Lithiové se nabíjejí se skoro 100% účinností, zatímco olověné většinou mají jen cca 85%. 

Tohle je velmi důležité třeba pro solární systém, u nějž se snažíte maximalizovat výkon z každého fotonu před tím, nežli bude zataženo. Je zbytečné zde montovat o panel více, když je jednodušší použít lithiový článek.

6. Odolnost na počasí

Je faktem, že jak článek olověný, tak i lithiový, oba ztrácí ve studených prostředích kapacitu. Lithium-ionové baterie jsou ale mnohem efektivnější za velmi nízkých teplot. 

Navíc, proces vybití ovlivňuje výkon olověných článků – při 20 °C dodá lithiový článek více jak 80 % své energie, zatímco olověný dodá jen 30 % kapacity. 

Pro drsné horké a studené podmínky je lithiový článek jednoznačně ta nejlepší volba proto.

7. Přizpůsobitelnost ohledně lokace

Lithium-ionové baterie nemusí být skladovány horizontálně ani vertikálně anebo tak, aby měly ventilaci ve speciálním pouzdře.

8. Nulové náklady na údržbu

Je faktem i to, že lithium-ionové baterie jsou na tom i s údržbou velmi dobře. Jsou totiž relativně bez této potřeby po celou dobu své životnosti. 

Proces zajišťující, aby se každý článek v sestavě nabíjel identicky, je automaticky zajištěn BMS. Prostě své baterie nabijte a je to!