סוללת ג'ל עופרת חומצה אטומה DKGB2-900-2V900AH

במערכת אגירת אנרגיה פוטו-וולטאית, תפקיד הסוללה הוא לאגור אנרגיה חשמלית. בשל הקיבולת המוגבלת של סוללה אחת, המערכת בדרך כלל משלבת מספר סוללות בטור ובמקביל כדי לעמוד בדרישות רמת המתח והקיבולת המתוכננות, ולכן היא נקראת גם חבילת סוללות. במערכת אגירת אנרגיה פוטו-וולטאית, העלות הראשונית של חבילת הסוללות ושל מודול הפוטו-וולטאית זהה, אך חיי השירות של חבילת הסוללות נמוכים יותר. הפרמטרים הטכניים של הסוללה חשובים מאוד לתכנון המערכת. במהלך בחירת התכנון, יש לשים לב לפרמטרים המרכזיים של הסוללה, כגון קיבולת הסוללה, מתח מדורג, זרם טעינה ופריקה, עומק פריקה, זמני מחזור וכו'.

קיבולת הסוללה
קיבולת הסוללה נקבעת על ידי מספר החומרים הפעילים בסוללה, אשר מבוטא בדרך כלל באמפר-שעה מאה או מילי-אמפר-שעה מיליאמפר-שעה. לדוגמה, הקיבולת הנומינלית של 250Ah (10 שעות, 1.80V/תא, 25 מעלות צלזיוס) מתייחסת לקיבולת המשתחררת כאשר המתח של סוללה בודדת יורד ל-1.80V על ידי פריקה של 25A למשך 10 שעות ב-25 מעלות צלזיוס.

אנרגיית הסוללה מתייחסת לאנרגיה החשמלית שיכולה להינתן על ידי הסוללה תחת מערכת פריקה מסוימת, בדרך כלל מבוטאת בוואט-שעה (Wh). אנרגיית הסוללה מחולקת לאנרגיה תיאורטית ואנרגיה בפועל: לדוגמה, עבור סוללה של 12V250Ah, האנרגיה התיאורטית היא 12 * 250 = 3000Wh, כלומר 3 קילוואט-שעה, המציינת את כמות החשמל שהסוללה יכולה לאגור. אם עומק הפריקה הוא 70%, האנרגיה בפועל היא 3000 * 70% = 2100 Wh, כלומר 2.1 קילוואט-שעה, שהיא כמות החשמל שניתן להשתמש בה.

מתח מדורג
הפרש הפוטנציאלים בין האלקטרודות החיוביות והשליליות של הסוללה נקרא המתח המדורג של הסוללה. המתח המדורג של סוללות עופרת-חומצה נפוצות הוא 2V, 6V ו-12V. סוללת עופרת-חומצה בודדת היא 2V, וסוללת 12V מורכבת משש סוללות בודדות המחוברות בטור.

המתח בפועל של הסוללה אינו ערך קבוע. המתח גבוה כאשר הסוללה אינה מרוקנת, אך הוא יקטן כאשר היא נטענת. כאשר הסוללה מתרוקנת פתאום עם זרם גדול, גם המתח יירד פתאום. קיים קשר ליניארי משוער בין מתח הסוללה להספק השיורי. רק כאשר הסוללה אינה מרוקנת, קיים קשר פשוט זה. כאשר מופעל עומס, מתח הסוללה יעוות עקב ירידת המתח הנגרמת על ידי העכבה הפנימית של הסוללה.

זרם טעינה ופריקה מקסימלי
הסוללה דו-כיוונית ובעלת שני מצבים, טעינה ופריקה. הזרם מוגבל. זרמי הטעינה והפריקה המרביים שונים עבור סוללות שונות. זרם הטעינה של הסוללה מבוטא בדרך כלל ככפולה של קיבולת הסוללה C. לדוגמה, אם קיבולת הסוללה C = 100Ah, זרם הטעינה הוא 0.15 C × 100 = 15A.

עומק פריקה ומחזור חיים
במהלך השימוש בסוללה, אחוז הקיבולת שמשתחררת על ידי הסוללה מתוך הקיבולת המדורגת שלה נקרא עומק פריקה. חיי הסוללה קשורים קשר הדוק לעומק הפריקה. ככל שעומק הפריקה עמוק יותר, כך חיי הטעינה קצרים יותר.

הסוללה עוברת טעינה ופריקה, הנקראת מחזור (מחזור אחד). בתנאי פריקה מסוימים, מספר המחזורים שהסוללה יכולה לעמוד בהם לפני שהיא מגיעה לקיבולת מוגדרת נקרא אורך חיים של מחזור.

כאשר עומק פריקת הסוללה הוא 10%~30%, מדובר בפריקה במחזור רדוד; עומק פריקה של 40%~70% הוא פריקה במחזור בינוני; עומק פריקה של 80%~90% הוא פריקה במחזור עמוק. ככל שעומק הפריקה היומי של הסוללה עמוק יותר במהלך פעולה ארוכת טווח, כך חיי הסוללה קצרים יותר. ככל שעומק הפריקה רדוד יותר, כך חיי הסוללה ארוכים יותר.

כיום, סוללת האחסון הנפוצה של מערכת אחסון אנרגיה פוטו-וולטאית היא אחסון אנרגיה אלקטרוכימי, המשתמש ביסודות כימיים כמדיום אחסון אנרגיה. תהליך הטעינה והפריקה מלווה בתגובה כימית או שינוי של מדיום אחסון האנרגיה. זה כולל בעיקר סוללות עופרת חומצה, סוללות זרימה נוזלית, סוללות נתרן גופרית, סוללות ליתיום-יון וכו'. כיום, משתמשים בעיקר בסוללות ליתיום וסוללות עופרת.