V dnešním článku si přiblížíme jak správně skladovat jednotlivé <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/akumulace-energie/zakladni-typy-baterii-a-spravne-nabijeni/" target="_blank">typy elektrochemických článků</a> (baterií). Povíme si, co se například stane s Vaší aku-vrtačkou, když ji delší dobu nevyužíváte. Bude popsáno co znamená samovybíjecí efekt a jak se projevuje u jednotlivých technologií baterií.
<h2 style="text-align: left">Samovybíjení</h2>
Jak se projevuje samovybíjecí efekt? I když článek zrovna nevyužíváme, uvnitř neustále probíhá elektrochemická reakce, která má za následek úbytek kapacity. Ve výsledku to může znamenat to, že pokud článek nebudeme po delší dobu nabíjet, tak samovybíjení bude postupně spotřebovávat zbylou kapacitu, což vede k poklesu napětí.
Pokud se napětí dostane pod limitní hodnotu, dochází k nenávratné degradaci článku. Výsledkem je snížení využitelné kapacity, nárůst vnitřního odporu, pokles výkonu a zkrácení životnosti článku. Hodnota samovybíjení se udává v procentech. Tato hodnota nám tedy řekne, kolik procent z kapacity baterie bude za měsíc vybito.
<h2 style="text-align: left">Primární články</h2>
Nejběžněji využívanými zdroji elektrické energie pro malé spotřebiče jsou tzv. primární články, lidově řečeno &#8222;tužkové baterie&#8220;. Jedná se o baterie, které jsou od výrobce už přednabité a dají se použít pouze jednou. Na trhu lze zakoupit dva druhy primárních článků &#8211; s kyselým elektrolytem a alkalickým elektrolytem.
<h3 style="text-align: left">Baterie s kyselým elektrolytem</h3>
<figure id="attachment_11426" style="width: 72px" class="wp-caption alignleft"><a href="http://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/10/Snímek-obrazovky-2015-10-30-v-19.21.57.png"><img class=" wp-image-11426" src="http://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/10/Snímek-obrazovky-2015-10-30-v-19.21.57.png" alt="Ukázka článku s kyselým elektrolytem. ZDROJ: emos.cz" width="72" height="198" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Ukázka článku s kyselým elektrolytem. ZDROJ: emos.cz</figcaption></figure>
Tyto baterie identifikujeme tím, že na jejich obalu je napsáno např. R6. Právě písmeno R označuje technologie s kyselým elektrolytem. Jedná se o nejstarší technologii, tudíž i její parametry pro většinu dnešních aplikací jsou nedostatečné.
Další nevýhodou je poměrně velká hodnota samovybíjení, které spotřebová zinkový obal, což je jedna z elektrod potřebná k elektrochemické reakci. Zhruba na 2 roky Vám tedy baterie vydrží, aniž by z ní elektrolyt vytekl.
Po zhruba 2 letech může nicméně nastat situace, kdy se elektrolyt dostane na povrch článku. Z těchto důvodů se doporučuje tyto baterie co nejdříve začít aktivně používat a neskladovat je po zbytečně dlouhou dobu, i když je zrovna nevyužíváme.
<h3 style="text-align: left"> Baterie s alkalickým elektrolytem</h3>
Tyto baterie mají na povrchu napsáno LR6 či Alkaline. Jedná se zlepšenou technologii, oproti předchozí se zde používá elektrolyt KOH a anodová elektroda už není samotným obalem článku, což přineslo značné výhody, zejména větší kapacitu baterie.
Pokud se podíváme na jejich hodnoty výkonů a charakteristik, jsou baterie s alkalickým elektrolytem lepší a pro dnešní zařízení vyhovují lépe. U lepších výrobců se setkáte i s dobrým kovovým obalem. To znamená, že pokud baterii koupíte a budete ji vhodně skladovat, tak by se její životnost měla pohybovat až mezi 5 a 7 roky.
<figure id="attachment_11429" style="width: 258px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/10/Snímek-obrazovky-2015-10-31-v-10.56.00.png"><img class=" wp-image-11429" src="http://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/10/Snímek-obrazovky-2015-10-31-v-10.56.00.png" alt="Ukázka alkalické baterie. ZDROJ: topbaterie.cz" width="258" height="81" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Ukázka alkalické baterie. ZDROJ: topbaterie.cz</figcaption></figure>
Výrobci těchto baterií uvádějí životnost na spodní hraně baterie, nicméně tento údaj je nutné brát pouze informativně &#8211; není to jako minimální trvanlivost u potravin. Následující obrázek ilustruje, jak by označení mělo správně vypadat.
Řadou výzkumů bylo zjištěno, že pokud jsou baterie skladovány v suchu a při teplotě okolo 8 °C, může být jejich životnost prodloužena. Nižší teploty zpomalují samovybíjení. Pozor by se ovšem mělo dát na to, pokud článek skladujete v nižší teplotě a chcete jej začít používat, aby se článek mohl před využíváním pár hodin aklimatizovat při normální teplotě.
<figure id="attachment_11430" style="width: 152px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/10/Snímek-obrazovky-2015-10-31-v-11.09.47.png"><img class=" wp-image-11430" src="http://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/10/Snímek-obrazovky-2015-10-31-v-11.09.47.png" alt="Ukázka data životnosti" width="152" height="158" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Ukázka data životnosti</figcaption></figure>
<h2 style="text-align: left">Sekundární články</h2>
U sekundárních článků, neboli dobíjecích bateriích, nehrozí havarie vytečením elektrolytu, ale spíše zde hrozí nevratná degradace a tím ztráta maximální kapacity baterie.  Zde může efekt samovybíjení způsobit ztrátu výkonu a kapacity baterie a snížení její životnosti.
<h3 style="text-align: left">Olověná technologie</h3>
Tato technologie je známa již přes 150 let a je tedy nejstarším typem v rámci této technologie. Výhody a nevýhody této technologie jsou všeobecně známy, my si je zde jen krátce shrneme. Olověné baterie jsou oblíbené zejména pro svou nízkou pořizovací cenu. Nevýhodou je dnes již nedostatečné malá energetická hustota, tedy kapacita baterie vztažená na váhu (Wh/Kg).  Nominální napětí článku je bežně 2 V. Pokud je olověný akumulátor delší v nečinnosti či skladován, tak se projeví jeho další nechtěné vlastnosti.
Hodnota samovybíjení patří k těm největším a dosahuje od 4 do 8 % úbytku kapacity za měsíc, což je poměrně značná hodnota. Dále pokud se jedná o olověnou technologii s tekutým elektrolytem, nachází se zde i další nechtěná vlastnost, a to že zde dochází k sulfataci. Čím více jsou baterie vybité, tím silnější je proces sulfatace. To znamená, že elektrolyt má nerovnoměrnou hustotu podél elektrod. Následkem toho je, že elektrody v horních vrstvách jsou více vybity než ty spodní a dochází k degradaci článku (baterie).
Z výše zmíněných důvodů je tedy dobré tyto baterie nechat před delším skladováním plně nabít a občas zkontrolovat stav napětí. Napětí na článek by nemělo poklesnout pod 1,75 V.
Pokud například máme 6článkovou baterii, tak její nominální napětí bude 12 V. Její napětí by nemělo klesnout dlouhodobě pod hodnotu 10, 2 V (napětí měříme naprázdno, tedy když článek nijak nezatěžujeme).
<h3 style="text-align: left">NiCD a NiMH technologie</h3>
Oproti technologii olova má tato technologie jak lepší vlastnosti, tak i výkony. Za hlavní výhody technologie niklu můžeme považovat fakt, že baterie může být přetížena a velký proud zvládne dodávat i bez zkrácení její životnosti. Nevýhodou je opět nízká energetická hustota. Její nominální napětí je 1,2 V.
Hlavní nevýhodou této technologie je opět velká hodnota samovybíjení, od 10 do 20 % z jmenovité kapacity za měsíc. Proto se zde doporučuje pro delší skladování baterii plně nabít. Uvádí se, že niklová technologie by neměla mít vliv na životnost baterií. Všeobecně se ovšem nedoporučuje, aby napětí kleslo pod hodnotu 1,0 V na článek.
<h3 style="text-align: left">Lithiová technologie</h3>
Jedná se o nejmodernější technologii článků (baterií). Na rozdíl od všech ostatních technologií jsou její parametry a vlastnosti na dobré úrovni, ale i poměrně slušné hodnoty jsou dnes nedostatečné pro některá zařízení.  Výhodou je velmi malá hodnota samovybíjení, která se pohybuje od 4 až 6 % za měsíc.
Všeobecně se doporučuje lithiovou technologii skladovat nabitou alespoň na 50%, ale pozor ne zcela plně nabitou. Optimum, které zaručí delší životnost baterie, činí zhruba 75 až 80 % jmenovité kapacity. Každá technologie lithia má trochu jiné hodnoty konečného napětí. Obecně lze však říci, že napětí článku by nemělo klesnout pod hodnotu 2,5 V.

Elektřina

Samovybíjení baterií - jak správně skladovat baterie

Venkovní teplota už pomalu začíná klesat a proto nastává chvíle pro otázku, zdali je akumulátor ve Vašem voze připravený na zimní období. Řidiči často podceňují pravidelnou údržbu a kontrolu autobaterií. Dnešní článek Vám poradí, jak se dá vhodně zkontrolovat a případně připravit na zimní období.
Ve vozech se nachází olověný akumulátor, který bohužel trpí některými negativními vlastnostmi. Jednou z nejčastějších je, že s klesající venkovní teplotou a při špatné údržbě začíná tuhnout elektrolyt a díky tomu klesá schopnost poskytnout dostatečný proud pro startér. Může se tedy stát, že při teplotách pod 0 °C vůz nenastartuje.
Startér si při startu motoru řekne o 300-600 A, existuje závislost &#8211; čím výkonnější a větší motor, tím větší proud startér potřebuje. V zimě, kdy jsou motor a oleje ztuhlé, si startér řekne při otočení klíčkem o značný proud po dobu několika sekund. U akumulátoru v dobrém stavu by nemělo v době startu napětí klesnout pod hodnotu 10,5 V.
<figure id="attachment_9970" style="width: 584px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/10/Snímek-obrazovky-2015-10-03-v-15.01.55.png"><img class=" wp-image-9970" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/10/Snímek-obrazovky-2015-10-03-v-15.01.55.png" alt="Závislost hustoty elektrolytu a napětí na teplotě ZDROJ: westpacparts.com" width="584" height="451" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Závislost hustoty elektrolytu a napětí na teplotě, Zdroj: westpacparts.com</figcaption></figure>
<h2 style="text-align: left">Proč je důležité sledovat napětí?</h2>
Olověný akumulátor se skládá z elektrochemických článků. Každý článek má svoje nabíjecí, pracovní, konečné napětí a napětí naprázdno. Akumulátory jsou tzv. měkké zdroje, to znamená, že pokud z nich je odebírán velký proud jejich napětí klesá rychleji ke konečnému napětí. Jakmile se elektrochemický článek dostane pod tuto hodnotu, začíná se zastavovat elektrochemická reakce a hlavně ničit aktivní hmota článku, tím se rapidně zkracuje jeho životnost. Pro 12 V akumulátory je konečné napětí 10,5 V, na jednotlivý článek je to hodnota 1,75 V. Ale krátkodobě, při velkém odběru jako právě startování, akumulátor v dobrém stavu zvládne jít i pod tuto hodnotu bez dalších následků
Někteří mohou namítat, že se akumulátor v autě nabíjí za jízdy. Ano nabíjí, ale pro jeho plné dobití je potřeba zhruba 15 minut souvislé jízdy.
Čím více je olověný akumulátor vybit, tím má jeho elektrolyt menší hustotu a může rychleji ztuhnout, roste odpor a klesá napětí. Může nastat situace, kdy akumulátor nebude schopen dodat startéru dostatečný výkon.
<h2 style="text-align: left">Jak poznám, v jakém stavu akumulátor je?</h2>
Dnešní výrobci udávají, že akumulátor by měl mít životnost zhruba 5 let. Pokud není automobil využíván pouze pro městské &#8222;popojíždění&#8220;, ale jsou s ním absolvovány i delší trasy, měla by životnost dosahovat 6-8 let. Ovšem již od 5. roku se doporučuje stav akumulátoru sledovat, předejde se tak možným komplikacím především v zimním období.
Indikátor toho, že s akumulátorem není něco v pořádku je, že startování trvá delší dobu, než je obvyklé. V tomto případě je vhodné navštívit autoservis, který provede zátěžový rychlotest, na základě něhož se dozvíte, zda je akumulátor třeba vyměnit, či pouze provést údržbu.
Pro technicky zdatnější jedince je tu možnost změření napětí na baterii. Při vypnutém motoru se měří napětí naprázdno, pokud se pohybuje okolo 12,5 V a akumulátor není starší 5 let, tak by v zimě neměl být příčinou žádného překvapení.
<h2 style="text-align: left">Co, když napětí nevyhovuje?</h2>
Při skutečnosti, že je na akumulátoru zjištěno nižší napětí, je nutné provést údržbu, v horším případě zakoupit nový.
<h3>Rychlozátěžový test (Cold Cranking Amp)</h3>
Tato testovací metoda spočívá v tom, že je akumulátor postupně zatěžován a je sledován průběh poklesu napětí. Na základě těchto hodnot lze vyhodnotit, zda je baterie schopna dodat požadovaný výkon, či nikoliv. Příkladem může být test vybíjení 500 CCA akumulátoru proudem 250 A po dobu 15 vteřin, napětí akumulátoru v tomto případě nesmí klesnout pod hodnotu 9,6 V.
<h2 style="text-align: justify">Údržba olověného akumulátoru</h2>
Pro provedení údržby je nejprve nutné zjistit, o jaký typ akumulátoru se jedná. V dnešních vozidlech se vyskytují dva druhy olověných akumulátorů &#8211; s tekutým elektrolytem, nebo AGM (Absored Glass Mat), což je tzv. &#8222;bezúdržbový&#8220; akumulátor. Každý je nutné nabíjet odlišně.
Akumulátory AGM se vyskytují u automobilů se systémem start-stop a ve většině novějších vozů. Pro nabíjení je nutné využít k tomu určenou nabíječku. Hlavní rozdíl mezi nabíjením klasického a bezúdržbového akumulátoru je v hodnotě nabíjecího napětí..
<figure id="attachment_10016" style="width: 158px" class="wp-caption alignright"><img class="wp-image-10016" src="http://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/10/Snímek-obrazovky-2015-10-04-v-16.47.31.png" alt="Ukázka olověného akumulátoru z tekutým elektrolytem ZDROJ: www.danyk.cz" width="158" height="120" /><figcaption class="wp-caption-text">Olověný akumulátoru s tekutým elektrolytem. Zdroj: danyk.cz</figcaption></figure>
<h3>Nabíjení staršího typu s tekutým elektrolytem</h3>
<ol>
<li>Očistěte kontakty od koroze.</li>
<li>Odšroubujete víčka z baterie.</li>
<li>Pokud je v akumulátoru málo elektrolytu dolijte destilovanou vodu</li>
<li>Připojte na nabíječku a nechte nabíjet.</li>
<li>Pokud je akumulátor plně nabitý, zkontrolujte elektrolyt a zašroubujte víčka.</li>
<li>Akumulátor zapojte &#8211; doporučuje se zapojovat nejdříve kladný pól.</li>
</ol>
<figure id="attachment_10017" style="width: 185px" class="wp-caption alignright"><img class="wp-image-10017" src="http://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/10/Snímek-obrazovky-2015-10-04-v-16.53.41-e1443970561327.png" alt="Ukázka AGM akumulátoru ZDROJ: www.shop.by" width="185" height="130" /><figcaption class="wp-caption-text">AGM akumulátor. Zdroj: shop.by</figcaption></figure>
<h3>Nabíjení &#8222;bezúdržbového&#8220; AGM akumulátoru</h3>
<ol>
<li>Očistěte kontakty od koroze.</li>
<li>Připojte na nabíječku a nechte nabíjet dostatečně dlouhou dobu.</li>
<li>Zapojte znovu akumulátor &#8211; doporučuje se zapojovat nejdříve kladný pól.</li>
</ol>
Obecně by se baterie měla nabíjet alespoň v 10 °C a po dostatečně dlouhou dobu. Doporučuje se nechat nabíjet celou noc. Pokud nabíječka nabízí regulaci nabíjecího proudu, doporučuje se zvolit hodnotu I= C/10, kde C značí kapacitu akumulátoru v ampérhodinách (Ah).Tedy například akumulátor s kapacitou 60 Ah je doporučeno nabíjet proudem 6 A
úvodní fotka: www.carcare.org

Máte svoji autobaterii připravenou na zimu?

Dnešní článek přiblíží další vývojový typ <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/akumulace-energie/zakladni-typy-baterii-a-spravne-nabijeni/" target="_blank">lithium-iontových baterií</a>. Lithium-iontové (Li-Ion) baterie jsou jedny z nejperspektivnějších technologií pro elektrochemické skladování elektrické energie, vyjma jejich značné komercializace, na tom mají zásluhu jejich výhody oproti jiným technologiím. Vysoké pracovní napětí, velká výstupní kapacita, dlouhá životnost a poměrně příznivá šetrnost k životnímu prostředí.
Li-Ion baterie díky tomu dosáhly širokého aplikačního rozsahu na přenosných elektronických zařízení a dále budou mít rozsáhlejší uplatnění v oblasti elektrických vozidel a inteligentních energetických sítí (Smart Grid). Zlepšování hustoty energie a výkonu Li-Ion baterií je stále jednou z největších výzev, proto výzkumné laboratoře vyvíjejí tzv. &#8222;high-voltage&#8220; li-ion články.
<h3 style="text-align: left">Rozdíl mezi dosavadním a vysokonapěťovým Li-Ion článkem</h3>
Výkony jsou závislé na struktuře a vlastnostech aktivních materiálů elektrod a elektrolytů, ke zlepšení vlastností Li-Ion baterií jsou klíčové zejména vlastnosti katodových materiálů. LiCoO2 byl základní katodový materiál pro současně vyráběné lithium baterie. Poskytuje energetickou hustotu 150 Wh/kg. Nicméně, LiCoO2 mělo nedostačující vlastnosti. Výzkumné laboratoře proto vyvinuly lepší technologii vrstvených oxidů LiFePO4, Li(NiMnCO), a Li(NiCoAlO2). Avšak praktické kapacity těchto materiálů jsou srovnatelné nebo jen mírně vyšší než u komerčního LiCoO2. Nová technologie ovšem poskytuje vyšší bezpečnost a použití levnějších materiálů pro výrobu. Aby se podařilo zvětšit výkon baterií a zvětšit hustotu energie na hmotnost je potřeba zvětšit napětí aktivních materiálů.
<figure id="attachment_7790" style="width: 387px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/08/Snímek-obrazovky-2015-08-25-v-15.37.46.png"><img class=" wp-image-7790" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/08/Snímek-obrazovky-2015-08-25-v-15.37.46.png" alt="Srovnání jednotlivých technologií článků" width="387" height="155" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Srovnání jednotlivých technologií článků</figcaption></figure>
Hlavní rozdíl je v použití aktivního materiálu, přesněji řečeno se změna odehrává na kladné elektrodě kde jsou využity materiály LiCoPO4, Li3V2(PO4)3, Li2CoPO4F a LiNiMnO4.
I když různé kobaltové nebo niklové katodové materiály (jako jsou fosfáty, sulfáty a křemičitany) vykazují vysoké napětí na elektrodě, většina z nich (s výjimkou fosfátů a fluorofosfátů) je složitá syntéza s dalšími oxidy ve velmi rané fázi výzkumu. Proto se tato část bude zabývat především katodovými materiály vysokého napětí na bázi fosfátů a fluorofosfátu, spinel, a na lithium bohatých vrstevných oxidů. U nových katodových materiálů dostáváme průměrnou hodnotu napětí 5 V, oproti současným 3,2 V. Tabulka uvedená pod textem je pouze výběr určitých zatím perspektivních  technologií. Například Li3V2(PO4)3 poskytuje teoretickou vybíjecí kapacitu 197 mAh/g. Nová vysokonapěťová technologie používá 3 li-ionty zcela extrahované až u napětí 4,8 V, zatímco pouze stávájící technologie dosahuje 2 li-iontů, které se extrahují mezi 3,0 až 4,3 V.
<figure id="attachment_8880" style="width: 610px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/09/Snímek-obrazovky-2015-09-14-v-15.19.11.png"><img class=" wp-image-8880" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/09/Snímek-obrazovky-2015-09-14-v-15.19.11.png" alt="Hodnoty pro " width="610" height="149" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Srovnání jednotlivých technologiích &#8222;vysokonapěťových&#8220; li-ion článků</figcaption></figure>
<h3 style="text-align: left">Vysokonapěťové elektrolyty</h3>
Elektrolyty jsou nepostradatelnou součástí baterie, jejich hlavním úkolem v lithiových bateriích je přenos li-iontů. Katody s vyšším napětím můžou způsobit chemickou reakci s elektrolytem, která může vést až oxidaci elektrolytu a zvýšení difuzní kinetiky li-iontů. Požadavek vysokého napětí katodových materiálů je velkou výzvou pro konvenční elektrolyty, které oxidují okolo 4,5 V. Řešením by byla organicko karbonová rozpouštědla, kde by se hranice pro oxidaci zvedla o cca 5 V. Proto se vyvíjejí i elektrolyty nezbytné pro realizaci vysokonapěťových lithiových baterií. Současné studie o vysokonapěťových elektrolytů se zaměřují především na nová stabilní rozpouštědla a funkční přísady.
<h3 style="text-align: left">Vývoj vysokonapěťových baterií je stále teprve na začátku</h3>
Nový vývoj vysokonapěťových lithium baterií je na začátku. První výsledky ukazují, že tento směr zvýšení napětí by mohl pomoci vyřešit určité problémy současných lithiových baterií. Zvýšením napětí na aktivních katodových materiálech je možné získat větší hustotu energie na gram, což znamená, že baterie se bude nabíjet rychleji a zvládne větší výkonové zatížení. Dále jejich vyšší pracovní napětí dává lepší Wh kapacitu. Zlepšení těchto vlastností by vyřešilo několik zásadních problémů dnešních baterií.
Bohužel se zjistilo, že využití dosavadních konvekčních elektrolytů u vysokonapěťových baterií nebude možné, proto se vyvíjejí vhodné elektrolyty s lepší difuzní kinetikou. To prodlouží čas, za který budou tyto technologie nasazeny na trh. Dále se pracuje na lepší stabilizaci, jelikož životnost vysokonapěťové technologie se pohybuje okolo 500 cyklů, což je oproti stávájící technologii poloviční hodnota. V tomto směru vývoje vylo dosaženo významného pokroku, stále ovšem bude zapotřebí velké úsilí.
 zdroj úvodního obrázku: www.nexeon.co.uk

Vysokonapěťové lithiové baterie

Dva největší výrobci tzv. &#8222;domácích baterií&#8220; &#8211; <a href="http://oenergetice.cz/spolecnosti-svet/tesla-motors-vyvoj-spolecnosti-a-budoucnost/">Tesla Motors</a> z Kalifornie a Sonnenbatterie z Německa se  řadí mezi zkušenější výrobce, v jejich závěsu jsou například Samsung, LG, a další. Obě firmy, které budou dnes podrobeny porovnávacímu testu, používají podobnou technologii pro sestavení svých baterií.
Základní stavební jednotkou je <a href="https://cs.wikipedia.org/wiki/Lithium-iontov%C3%BD_akumul%C3%A1tor">li-ion článek</a>, přesněji typ 18 650, tedy článek o rozměrech: 65,2 x 37,1 x 18,6 mm. Výhodou tohoto technologického sestavení baterie z jednotlivých článků je, že se může vytvořit více sériově paralelních kombinací, dík tomu může být výkon článku optimalizován a dosaženo tak maximální životnosti a stability. 
<h3 style="text-align: left">Sonnenbatterie</h3>
V této německé firmě a lídrovy ve výrobě bateriových systémů <a href="http://oenergetice.cz/spolecnosti-cr/skupina-cez-vstoupila-do-nemecke-sonnenbatterie-svetoveho-lidra-ve-vyrobe-bateriovych-systemu/">má akciový podíl Skupina ČEZ</a>. Sonnenbatterie používá technologii baterií od firmy SONY, přesněji články Sony Fortelion lithium-ion (LiFePO4). Jedná se o nejmodernější li-ion články na trhu. Jejich výhodou je nízká cena a stabilní provozní napětí a výkon.
Podle zjištěných informací by každý článek měl disponovat následujícími parametry: kapacita 1,1 Ah, pracovní napětí 3,2 V, hustota energie 95 Wh/kg, váha 40 g. Další výhodou technologie od SONY je, že jejich jmenovitá kapacita klesne na hodnotu 80% až po 2 000 cyklech. Celkově by měly články měly vydržet až 10 000 cyklů. Dále SONY uvádí velmi rychlé nabíjení, 99% kapacity by měly dosáhnout za 30 minut nabíjení.
Německá firma má od svého velkého rivala z Kalifornie výhodu, že její portfolio obsahuje mnohem více velikostí domácích bateriích. Nabízí dvě řady ECO 4 a PRO.
Domácí baterie řady ECO 4 se vyrábí od 4 kWh až po 16 kWh kapacity po 2 kWh krocích. Řada PRO začíná od 24 kWh až po 96 kWh kapacity po 24 kWh krocích. Další výhodou je, že tato domácí baterie obsahuje všechny invertory a konvektory již v ceně zařízení. Jedná se tedy o kompletní systém, který obsahuje i DC-DC měnič, který je potřeba například pro připojení fotovoltaických panelů.
Technicky založení jedinci mohou namítat, že z FV panelů (modulů) proudí stejnosměrný proud potřebný pro nabíjení baterií, ovšem ten značně kolísá a abychom zajistili optimální nabíjení a dlouhou životnost baterií musíme se těmto neúměrným výkyvům bránit, k tomu slouží právě DC-DC, který umí zajistit i optimální napětí pro nabíjení baterie.
Druhý měnič DC-AC, neboli střídač, zajišťuje přeměnu stejnosměrných veličin na střídavé, jež využívají domácí spotřebiče.
<figure id="attachment_7791" style="width: 608px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/08/Snímek-obrazovky-2015-08-25-v-10.24.29.png"><img class=" wp-image-7791" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/08/Snímek-obrazovky-2015-08-25-v-10.24.29.png" alt="Graf pro výběr kapacity baterie. ZDROJ: www.sonnenbatterie.com" width="608" height="265" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Graf pro výběr kapacity baterie. ZDROJ: www.sonnenbatterie.com</figcaption></figure>
<h3>Tesla a její Powerwall</h3>
Tesla svoji strategii týkající se kapacit domácích baterií velice zjednodušila. Z tiskových zpráv Tesly vyplývá, že pro denní cyklování, jinak řečeno pouze pro špičkový výkon spotřeby domácnosti, je vhodným typem Powerwall o kapacitě 7 kWh. V případě, že je požadavkem záloha proti &#8222;black-outu&#8220;, neboli výpadku sítě, vhodným typem je baterie o kapacitě 10 kWh. Kapacity obou typů lze navyšovat spojením více modulů k dosažení požadovaných hodnot.
Podle dostupných informací Tesla pro Powerwally používá dva druhy technologie článků od firmy Panasonic.
Pro typ o kapacitě 7 kWh používá technologii Li(NiMnCo). Tato technologie zajišťuje velký počet hlubokých cyklů, udává se až 5 000 nabíjecích-vybíjecích cyklů. Poté článek rapidně ztrácí svoje vlastnosti. Při využití jednoho cyklu denně by životnosti dosahovala kolem 14 let, což je velice solidní výsledek.
Pro typ o kapacitě 10 kWh by měla být použita technologie, která je využita i v elektromobilu Model S. Jedná se o technologii Li(NiCoAlO2). Tato technologie zajišťuje vyšší životnost článků, minimalizovaný samovybíjecí efekt a lepší výkonnostní stabilitu.
Nevýhodou Powerwallu je, že v ceně není zahrnut DC-AC měnič, Tesla ho do svých baterií nenabízí ani za příplatek. Pro zákazníka to znamená další nemalou finanční položku, po jejímž přičtení je cena celého zařízení srovnatelná s konkurencí.
<h3 style="text-align: left">Technické srovnání článků</h3>
<figure id="attachment_7790" style="width: 512px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/08/Snímek-obrazovky-2015-08-25-v-15.37.46.png"><img class=" wp-image-7790" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/08/Snímek-obrazovky-2015-08-25-v-15.37.46.png" alt="Srovnání jednotlivých technologií článků" width="512" height="205" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Srovnání jednotlivých technologií článků</figcaption></figure>
&nbsp;
Zvolení vítěze z hlediska použité technologie není na místě, každá má své klady a zápory. Lze ovšem konstatovat, že oba výrobci zvolili to nejlepší na trhu.
<h3 style="text-align: left">Kolik tedy domácí baterie stojí?</h3>
Sonnenbaterie podle zjištěných informací startují od 6100 dolarů (cca 145 000 Kč). Domácí baterie od Tesly Powerwall začíná s jednotkou o kapacitě 7 kWh na 3 000 dolarech (71 000 Kč), je nutno ovšem připočítat cenu střídače, jež se pohybuje, od 2 000 dolarů (47 000 Kč) výše. Poté již cenový rozdíl není tak dramatický.
Tesla ohlásila více jak 38 000 objednávek na Powerwall. Sonnenbatterie má za cíl prodat více jak 100 000 jednotek domácích baterií v ČR, dále německá firma <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/akumulace-energie/investice-cezu-se-vyplatila-sonnenbatterie-expanduje-do-usa/">expanduje i do USA</a>.
Závěrem je nutno podotknout, že obě baterie jsou si velice podobné, pokud by měl být určen vítěz, byla by to Sonnenbatterie. Nabízí větší portfolio velikostí kapacit a dodává baterii jako komplet včetně střídače.
<h6 style="text-align: justify">Úvodní obrázek: www.spotillo.com</h6>

Souboj domácích baterií: Sonnenbatterie vs Tesla

Každý už určitě nabíjel baterii v nějakém elektronickém zařízení. Pozastavili jste se někdy nad tím, jak taková nabíječka funguje a co se v tom &#8222;black-boxu&#8220; odehrává ze procesy?
Dobrá nabíječka poskytuje základ pro dobře fungující baterii. Baterie a nabíječka musí jít ruku v ruce, jako šroub a matice, a to není vždy dodrženo. Velice často se stává, že baterie je nabíjena v nepříznivých podmínkách. Pokud nabíječka nenabíjí správně, baterie je lidsky řečeno ve stresu a tím se zkracuje životnost baterie v zařízení.
<h4 style="text-align: justify">Nabíječky se dělí na osobní a průmyslové, &#8222;inteligentní&#8220; a &#8222;němé&#8220;, pomalé, rychlé a ultra-rychlé typy.</h4>
Spotřebitelské produkty se dodávají s &#8222;low-cost&#8220; osobní nabíječkou, která funguje dobře, když se používá podle pokynů. Průmyslové nabíječky jsou často vyvinuty třetí stranou a obsahuje speciální funkce, jako je například pro <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/akumulace-energie/zakladni-typy-baterii-a-spravne-nabijeni/" target="_blank">NiCD a NiMH</a> baterie funkce &#8222;do vybití baterie&#8220;.
Některé nabíječky pro li-ion baterie, např. od firmy Cadex, disponují speciální funkcí &#8222;oživení baterie&#8220;, která umožňuje dobíjení, pokud byla li-ion baterie v důsledku špatného skladování nadměrně vybitá. Tento tzv. spánkový stav může nastat při skladování baterie ve vybitém stavu, kdy samovybíjení sníží napětí na tzv. mezní bod.
<h3 style="text-align: justify">Jaké procesy probíhají v nabíječce?</h3>
Většina dnešních nabíječek funguje na následujícím principu. Uvnitř nabíječky je <a href="http://oenergetice.cz/technologie/elektroenergetika/transformator-zakladni-vlastnosti-a-deleni/" target="_blank">transformátor</a>, který zajistí aby na výstupní straně bylo požadované napětí pro baterii. Dále za transformátorem je usměrňovací obvod protože baterie se nabíjí výhradně stejnosměrným proudem.
<h4 style="text-align: center">Režim nabíjení CC/CV</h4>
Nabíječky pro olověné a li-ion baterie mají stejné nabíjecí procesy. Nejdříve je baterie nabíjena v režimu za konstantního proudu (Constant Current &#8211; CC) a když baterie dosáhne svého horního mezního napětí, tak nabíječka přepne do režimu konstantní napětí (Constant Voltage &#8211; CV) a dojde k omezení velikosti proudu. Horní mez napětí pro každou technologii baterie má jinou hodnotu. V tomto bodě nabíjecího cyklu, dochází k takzvanému nasycení baterie, a proud tím klesá. Při plném nabití proud klesne na nastavenou úroveň &#8211; jinak řečeno udržovací proud (Trickle Current).
<figure id="attachment_6333" style="width: 590px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/07/Snímek-obrazovky-2015-07-28-v-18.05.59.png"><img class=" wp-image-6333" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/07/Snímek-obrazovky-2015-07-28-v-18.05.59.png" alt="Ukázka nabíjecího režimu CC/CV pro Pb baterii. Zdroj: ČVUT FEL, laboratoř LFSEZ" width="590" height="396" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Ukázka nabíjecího režimu CC/CV pro Pb baterii. Zdroj: ČVUT FEL, laboratoř LFSEZ</figcaption></figure>
<h4 style="text-align: center">Režim nabíjení CC</h4>
NiCD a NiMH baterie mají odlišný proces nabíjení. Nabíjení probíhá v režim za konstantního proudu a napětí se nechá volně pohybovat. Technologii niklových baterií nevadí mírné zvýšené horní napětí &#8211; tzv. přebíjení. Odhad stavu nabití baterie se počítá přes dodaný elektrický náboj a nebo přes změnu teploty na baterii.
<figure id="attachment_6334" style="width: 593px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/07/Snímek-obrazovky-2015-07-28-v-18.09.01.png"><img class=" wp-image-6334" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/07/Snímek-obrazovky-2015-07-28-v-18.09.01.png" alt="Ukázka nabíjecího režimu CC pro NiCD(MH) baterii. Zdroj: ČVUT FEL, laboratoř LFSEZ" width="593" height="363" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Ukázka nabíjecího režimu CC pro NiCD(MH) baterii. Zdroj: ČVUT FEL, laboratoř LFSEZ</figcaption></figure>
<h3>Rozdělení nabíjení podle rychlosti</h3>
Prvním typem je pomalá nabíječka, také známá jako noční nabíječka. Tyto nabíječky nabíjejí rychlostí cca 0,1C  Pomalé nabíječky nemají detekci plného nabití. Plné nabití vybité baterie trvá 14 až 16 hodin.
<blockquote>
Co znamená rychlost nabíjení 0,1C? Baterie o kapacitě 2 Ah bude nabíjena proudem 0,2 A. Za C se dosazuje kapacita baterie.
 Číslo, které je před C najdeme v manuálu baterie.
</blockquote>
Rychlá nabíječka je používána pro spotřební zboží. Doba nabíjení vybité baterie trvá 3 &#8211; 6 hodin. Pokud je baterie plně nabitá, přepne nabíječka do režimu udržovacího proudu. Většina rychlých průmyslových nabíječek zahrnuje snímání teploty a tím bezpečně odhalí vadnou baterii. Největší výhodou rychlých nabíječek je právě doba nabíjení. Rychlost nabíjení se pohybuje okolo 1C.
Ultra-rychlé nabíječky jsou nejvíce skloňovány ve spojení s <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/elektromobilita/" target="_blank">elektromobily</a>. Dobíjení elektromobilů během několika minut je podobné, jako natankovat 50 l paliva do nádrže. Pokud bychom to měli přepočítat na elektrickou energii, mělo by se dodat přibližně 600 kWh.
Aktuální hustota energie li-ion baterií je asi 250 &#8211; 300 Wh/kg, což je zhruba stokrát méně než u fosilních paliv. Nabíjení EV tak bude vždy trvat déle než naplnění nádrže a baterie bude vždy dodávat méně energie na jednotku hmotnosti než fosilní paliva.
Baterie musí být navržena tak, aby mohla přijmout ultra-rychlý tok elektronů a musí být v dobrém stavu. Ultra-rychlé nabíjení platí pouze během první fáze nabíjení. Nabíjecí proud se začne snižovat když baterie dosáhne 70%  <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/State_of_charge" target="_blank">state-of-charge</a> (SOC). Všechny články v baterii musí být vyvážené a musí mít velmi nízký vnitřní odpor. Stárnoucí články se rozcházejí v kapacitě a ve vnitřním odporu, což způsobuje nesoulad a zvýšení &#8222;stresu&#8220; na slabší článcích.
Ultra-rychlé nabíjení lze provést pouze za mírných teplot. Nízká teplota zpomaluje chemickou reakci. Stejným způsobem, stav baterie určuje rychlost nabíjení. Dobře navržená super rychlá nabíječka by měla zahrnovat teplotní kompenzaci a další bezpečnostní funkce, které snižují nabíjecí proud, pokud by nastaly podmínky, kdy je baterie vystavena zvýšenému stresu.
Z následujícího grafu je patrné, že i přes řadu regulačních a bezpečnostních funkcí snižují rychlonabíječky životnost baterie.
<figure id="attachment_6349" style="width: 442px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/07/Snímek-obrazovky-2015-07-28-v-20.12.38.png"><img class="size-full wp-image-6349" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/07/Snímek-obrazovky-2015-07-28-v-20.12.38.png" alt="Závislost počtu cyklů na rychlosti nabíjení. Zdroj: www.batteryuniversity.com" width="442" height="293" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Závislost počtu cyklů na rychlosti nabíjení. Zdroj: www.batteryuniversity.com</figcaption></figure>
<h3>Odebírá nabíječka proud, když zůstane v zásuvce ?</h3>
Na závěr často kladená otázka &#8211; Odebírá nabíječka proud, pokud ji necháme po nabíjení zapojenou v zásuvce? Odpověď zní: ANO! I nabíječky mají standby režim (pohotovostní režim) a po odpojení nabíjeného zařízení stále odebírají elektrický výkon. Standby spotřeba osobních nabíječek se pohybuje kolem 250 &#8211; 350 mW.
Zdroj úvodní fotografie: play.google.com

Akumulace energie

Nabíječky - princip funkce a rozdělení

Před deseti lety měl každý vždy správný napájecí zdroj (nabíječku) pro každý přístroj. Dnes toto už neplatí, dnes si můžete nabíjet telefon v domě u kamaráda(ky), připojit si svůj smartphone do jakéhokoliv počítače nebo stahovat fotografie z digitálního fotoaparátu přímo do televizoru. Toto všechno je možné díky standardizovanému konektoru Universal Serial Bus (USB).
Ale pozor, objevuje se tu nový problém, a to USB napájení. Ne všechny nabíječky USB, konektory a kabely jsou si rovny. Pravděpodobně jste si všimli, že některé nabíječky Vám nabijí telefon rychleji. Někdy je jedna zásuvka USB na notebooku zdánlivě silnější než ostatní nebo jedno USB ve vašem notebooku nabíjí i když je vypnutý.
Tento článek by Vám měl objasnit jak funguje USB nabíjení a jestli třeba některé nabíječky zkracují životnost vašich bateriích v zařízeních.
USB síť se skládá z hostitele, kterým je často PC, a zařízení, jako je smartphone, tablet, MP3 přehrávač nebo digitální fotoaparát. Datové toky plynou v obou směrech, ale výkon je jednosměrný a vždy proudí z hostitele do zařízení. Například notebook nemůže brát energii z vašeho smartphonu, jenom naopak &#8211; smartphone bere energii notebooku.
<h3>Jaké jsou typy USB konektorů a jejich technické specifikace?</h3>
Teď čísla. Konektor USB má čtyři piny, USB kabel má tedy čtyři vodiče. Vnitřní piny 2 a 3 slouží pro přenos dat (D+ ,D-), a vnější piny 1 a 4 (+, -) poskytují napětí 5V, pro standard A. Kromě standardních konfigurací typu A a typu B se 4 piny existují také USB Mini-A, Mini-B, Micro-a Micro-B, které navíc obsahují identifikační pin.
<figure id="attachment_5752" style="width: 347px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/07/Snímek-obrazovky-2015-07-14-v-15.39.16.png"><img class="size-full wp-image-5752" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/07/Snímek-obrazovky-2015-07-14-v-15.39.16.png" alt="Ukázka UBS konektoru. Zdroj: www.batteryuniversity.com" width="347" height="196" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Ukázka UBS konektoru. Zdroj: www.batteryuniversity.com</figcaption></figure>
Konektory USB 1.0 a 2.0 mohou dodávat proud až 500 mA (0,5 A). Konektor USB 3.0, se pohybuje až do 900 mA (0,9 A). Tyto konektory nacházíme v dnešních noteboocích a v PC.
Nabíjecí adaptéry s USB konektorem tzv. &#8222;USB nabíječky&#8220; mají rozsah dodávaných proudů a od 1,5 A až do 3 A při napětí 5 V.
<h3>Může mi poškodit jiná než originálně dodaná USB nabíječka zařízení?</h3>
<figure id="attachment_5755" style="width: 359px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/07/Snímek-obrazovky-2015-07-14-v-16.53.14.png"><img class="size-full wp-image-5755" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/07/Snímek-obrazovky-2015-07-14-v-16.53.14.png" alt="USB nabíječka Zdroj: www.abacus.cz" width="359" height="351" /></a><figcaption class="wp-caption-text">USB nabíječka Zdroj: www.abacus.cz</figcaption></figure>
Nyní už víme, že existuje obrovský rozptyl výkonů konektorů s normálními USB konektory od 0,5 A do 0,9 A až po vyhrazené nabíjení konektory, které mají proud dosahující 3 A.
To vede k poměrně důležité otázce: Může mi můj smartphone poškodit například nabíječka od mého tabletu?
Mohu způsobit škodu zapojením mého zařízení do USB nabíječky, která dodává více proudu než 500 mA a 900 mA?
Odpověď zní NE!!!! Přístroj čerpá pouze to, co to vyžaduje, a ne více. Více výkonu od nabíječky USB může zkrátit dobu nabíjení.
<blockquote>
Analogie z běžného života &#8211; co se stane, když zapojíte do zásuvky střídavého proudu lampičku a rychlovarnou konvici? Lampa vyžaduje jen málo proudu, zatímco u rychlovarné konvice je proud podstatně větší. Nic nevybuchuje, každý přístroj si vezme výkon, jaký potřebuje.
</blockquote>
<h3>Bude výkonově slabší USB stačit nabíjet moje zařízení?</h3>
Na druhou stranu ovšem hrozí nebezpečí přetížení rozbočovače USB při připojování příliš mnoho zařízení. Nabíjení zařízení, které čerpá 500 mA spolu s dalšími připojenými spotřebiči mohou požadovat vyšší výkon a proudy než současný limit konektoru, což vede k poklesu napětí a možného selhání systému. Aby se zabránilo přetížení, někteří hostitelé (PC, notebook) zahrnují stávající omezení obvodů, které zavře přívod, když je přečerpán.
Například nabíjení <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/akumulace-energie/zakladni-typy-baterii-a-spravne-nabijeni/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">Li-ion baterie</a>, která se většinou vyskytuje v zařízení, začíná nejdříve za  konstantního proudu a jakmile článek dosáhne svého vrcholného napětí 4,20 V, proud se začne omezovat a udržuje se konstantní napětí na článku. Pokud nastane situace, že dojde k přetížení USB rozbočovače a následně nastane pokles napětí v konektoru USB (plus ztráty v nabíjecím okruhu), nebude možné dostatečně nabít baterii.
Ve výsledku se bude akumulátor nabíjet například pouze na 70% state-of-charge (SOC), což pro běžného uživatelé znamená, že baterie není nabita na plnou kapacitu a nemůže očekávat od zařízení plnou výdrž, na jakou je zvyklý.
Odborníci na baterie doporučují vždy se snažit baterii plně nabít, aby se nezkracovala životnost. Některé lepší zařízení mají v sobě integrovaný Battery Management System (BMS), který hlídá všechny toky a napětí přímo na baterii a tím zlepšuje její životnost.
<h3>Režim Sleep-and-Charge</h3>
Počítač, který je vypnutý, normálně také vypíná USB konektory. Některé počítače jsou vybaveny USB konektorem a režimem Sleep-and-Charge, který nechává daný konektor zapnutý a může být použit pro nabíjení vašich elektronických zařízení, i když je počítač vypnutý.
Sleep-and-Charge USB porty mohou být barevně odlišené, mohou být červené nebo žluté, ale žádná norma na toto neexistuje. Dell přidává ikonu blesku, a nazývá to &#8222;PowerShare&#8220;, zatímco Toshiba používá termín &#8222;USB Sleep-and-Charge&#8220;.
Závěrem &#8211; nebojte se používat různé USB nabíječky. Zařízení si vždy vezme tolik proudu, kolik potřebuje. Pozor je na druhé straně třeba dávat na přetěžování USB konektorů. Ty potom nemusí plně dobít vaše zařízení.
<h6>Úvodní obrázek: www.ams.sk</h6>

Není USB nabíječka jako USB nabíječka

Pravidelné výpadky sítě lze řešit různými způsoby &#8211; například nepoužívat elektřinu, přestěhovat se a nebo třeba postavit systém umožňující <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/akumulace-energie/technologicky-plan-v-oblasti-akumulace-energie/" target="_blank">akumulaci elektrické energie</a>, jakou může být &#8222;Gigantická baterie&#8220;, na území, kde k výpadkům často dochází.
Dnešní článek Vám představí jedny z prvních &#8222;Gigantických baterií&#8220; a představí i pár projektů z blízké budoucnosti, které mají k realizaci velmi blízko. Existuje i mnoho dalších velkých projektů pro <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/akumulace-energie/zakladni-typy-baterii-a-spravne-nabijeni/" target="_blank">skladování elektrické energie</a>, vybrány byly ale pouze ty, které neskončily jenom na papíře.
<h3 style="text-align: left">První zástupce je z Aljašky</h3>
Jedna z prvních velkých skladovacích baterií byla postavena už v roce 2003 na Aljašce. Tato baterie byla zhotovena společnostmi ABB a Saft. Společnost ABB dodala systém k převodu energie invertory a konvektory, měřící, zabezpečovací a kontrolní přístroje a také servisní vybavení. Výrobce baterií Saft dodal bateriový systém, speciálně zapečetěné nikl-kadmiové články, které jsou vyrobeny z recyklovaného kadmia a po ukončení životnosti článků budou recyklovány.
Bateriový systém se skládá z 13 760 elektrochemických nikl-kadmiových článků a při spuštění jsou schopny dodat do rozvodné sítě elektrickou energii o výkonu 40 MW po dobu 6 až 7 minut a nebo zásobovat síť elektrickou energií o výkonu 27 MW po dobu 15 minut. Patnáct minut je dostatečná doba na pokrytí výpadku elektřiny, než dojde ke spuštění naftových záložních generátorů.
Výhody využívání bateriového systému jsou, že baterie udržují <a href="http://oenergetice.cz/technologie/elektroenergetika/kvalita-elektricke-energie/" target="_blank">stabilitu napětí v soustavě</a> při normálním provozu, ale slouží také jako okamžitý záložní zdroj během poruch, čímž se minimalizuje omezování spotřebitelů.
<figure id="attachment_5194" style="width: 445px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/06/Snímek-obrazovky-2015-06-30-v-14.45.23.png"><img class=" wp-image-5194" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/06/Snímek-obrazovky-2015-06-30-v-14.45.23.png" alt="Zdroj: http://homework.uoregon.edu/pub/class/hc441/lb800.jpg" width="445" height="281" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Zdroj: homework.uoregon.edu</figcaption></figure>
Investiční náklady projekty dosáhly 30 mil. dolarů a výsedkem bylo snížení výpadků dodávek elektřin o více než 60 %. To je zejména v této oblasti, kde venkovní teploty klesají až pod &#8211; 51 °C, velmi vítané. Při výpadku elektřiny totiž může při těchto teplotách dojít k zamrznutí potrubí v domácnostech do dvou hodin.
<h3>Další velká baterie byla postavena v USA a utáhne celé město po 8 hodin</h3>
Obyvatelé malého amerického městečka známé pod jménem „Presidio“ bylo s neustálými výpadky elektrické energie velmi nespokojené. Důvodem častých výpadků bylo, že elektřina byla dopravována ze skoro 100 km vzdálené rozvodné sítě a ještě navíc přes oblast, která je sužována bouřemi.
Proto se město rozhodlo vyřešit svůj problém velmi nečekaně a přesně ve stylu Texasanů. Šlo o to vyřešit problém ve velkém stylu, což se jim nakonec povedlo. Po jistých přípravách, úpravách i opravách a finální stavbě se město konečně dočkalo skladovací baterie o rekordní velikosti, které místní familiérně říkají „BOB“ (big old battery).
Celý projekt v roce 2010 přišel na nemalé peníze, přesně na 25 milionů dolarů, a po jeho dokončení vznikla stavba velikosti běžné podnikové haly obsahující akumulátor využívající sodíkovo-sírovou technologii.
<figure id="attachment_5233" style="width: 300px" class="wp-caption alignleft"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/07/bob.jpg"><img class="wp-image-5233 size-medium" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/07/bob-300x199.jpg" alt="Zdroj: texastribune.org" width="300" height="199" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Zdroj: texastribune.org</figcaption></figure>
<a href="http://oenergetice.cz/elektrina/akumulace-energie/sodikove-baterie-konstrukce-princip-cinnosti-a-aplikace/" target="_blank">Sodíkové akumulátory (Na-S)</a> mají dobrou energetickou hustotu, vysokou efektivitu nabíjení a vybíjení (89-92 %), dlouhý životní cyklus (cca přes 1 500 cyklů) a přirozeně není na škodu ani to, že jsou tvořeny z relativně levných a dostupných materiálů. Na druhou stranu, operační teploty 300-350 °C a korozivní povaha polysulfidů sodíku nedělá akumulátor právě ideálním pro mobilní nasazení.
Skladovací kapacita je 32 MWh. Výkon této baterie jsou 4 MW a to po dobu 8 hodin. Tento maxičlánek přirozeně neslouží jen jako záloha pro případ, že se hlavní rozvodná síť zhroutí, ale také pomáhá stabilizovat dodávky elektrické energie při normálním chodu sítě.
Další velkou skladovací baterií v USA plánuje společnost AES Southland, tato společnost se zabývá distribucí tzv. čisté energie, tedy el. energie získané ze <a href="http://oenergetice.cz/technologie/obnovitelne-zdroje-energie/fotovoltaicka-elektrarna-princip-funkce-a-soucasti/" target="_blank">solárních</a> a <a href="http://oenergetice.cz/typy-elektraren/vetrne-elektrarny-princip-cinnosti-zakladni-rozdeleni/" target="_blank">větrných</a> elektráren a také z plynových elektráren. Vyhlásila výzvu na dodání největší <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/akumulace-energie/zakladni-typy-baterii-a-spravne-nabijeni/" target="_blank">lithium-ion</a> baterie na světě. Této výzvy se zhostila Southern California Edison a zavázala se k dodání zařízení pracujícího na principu lithium-iontové technologie. Hodnoty výkonů jsou obrovské, hodnota skladovací kapacity se pohybuje na hodnotě 400 MWh a okamžitý výkon na hodnotě 100 MW.
<h3 style="text-align: justify">Největší baterie na světě byla vybudována v Číně</h3>
Největší baterii na světě najdete v čínském Zhangbei, provincii Che-pej. Pro její realizaci se spojily společnosti BYD a  State Grid Corporation (SGCC). Při jejich spolupráci vznikla tato velká baterie, která dokáže uchovat celkem 36 MWh el. energie. Významná část energie pochází z větrných a solárních elektráren.
<h4 style="text-align: center">Obří baterie uskladní el. energii pro hodinový provoz  až 12 000 domácností.</h4>
Pro další představu, kolik el. energie to je, byl by to dostatek energie potřebné pro napájení všech datových center společnosti Google po téměř dva měsíce.
Baterie použité v zařízení mají životností 20 let, energetická účinnost přenosu je údajně více než 95 %. 
Celý projekt „obří baterie“ stále cca 500 milionů dolarů. 
V roce 2011 v říjnu byl projekt oceněn na Mezinárodní konferenci v Dallasu, kde odborníci vyzdvihli jeho možnosti v oblasti napájení a technologii inteligentních sítí pro ukládání velkého množství energie z obnovitelných zdrojů.
<h3 style="text-align: left">Na závěr jedna z nejmodernějších skladovacích gigantických baterií z Japonska</h3>
Projekt výstavby začne v únoru 2016 u malého městečka s jménem Minami Soma, které má okolo 60 000 obyvatel a je asi vzdáleno 30 km severně od jaderné elektrárny Fukushima Daiichi. Pro uchovávání elektrické energie bude použit nejmodernější technologie SCiB lithium-iontových baterií (Super Charge Ion Battery). Přesněji řečeno je použita technologie lithium-titanových článků. Tyto články mají menší hustotu než li-ion články pouze 90Wh/kg oproti 250 Wh/kg li-ion, ale výhodou titanových článků je rychlost nabíjení a vybíjení, které jsou 3,5 krát větší než u li-ion.
Skladovací kapacita by měla být okolo 40 MWh. Velkokapacitní baterii dodá společnost Toshiba Tohoku Electric Power Company. Okamžitý výkon bateriového systému by měl být 40 MW.
Technologie baterií vybraná pro zařízení na uchovávání energie systému ve velkém měřítku funguje dobře ve velmi nízkých teplotách a je velmi spolehlivá.
SCiB baterie mohou být nabité za pouhých 10 minut a mají vynikající tepelné vlastnosti, což má za následek snížení potřeby chlazení akumulátoru. Díky svým vlastnostem má systém sloužit zejména k vyrovnávání výroby a spotřeby elektřiny v regionu.
Zdroj úvodního obrázku: www.psdgraphics.com

Největší baterie na světě

Projekt Strombank by mohl být novým směrem pro spojení klasické energetiky a obnovitelných zdrojů. Tento německý pilotní projekt se inspiroval bankami, které dnes mají roli pro hlídání oběhu peněz &#8211; vybírají peníze od vkladatelů a uloží je nebo peníze půjčují investorům. Na podobném principu funguje také popisovaný koncept.
Do projektu se zapojila společnost MVV Energie AG Mannheim v Německu a se svými partnery, výrobcem baterií <a href="http://www.ads-tec.de" target="_blank">ads-tec</a> (Nürtingen, SRN), distribuční společností <a href="https://www.netrion.de/netze/web/de/247netze/startebene/Start_Netze.jsp" target="_blank">Netrion </a>(Mannheim, Německo) a Institute of Photovoltaics (IPV) a Zirius institute, kde obě tyto instituce patří pod univerzitu ve <a href="http://www.uni-stuttgart.de/home/" target="_blank">Stuttgartu</a>. Aktivita je sponzorována spolkovou zemí Baden-Württemberg v souvislosti s dotačním programem BWPlus-Programu.
<h3 style="text-align: justify">Myšlenka místního úložiště</h3>
Měnící se energetika, ve které neustále roste podíl decentralizovaných výrobních zdrojů, čím dál více přináší potřebu začít <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/akumulace-energie/technologicky-plan-v-oblasti-akumulace-energie/" target="_blank">skladovat</a> a spotřebovávat energii v místě výroby těchto zdrojů, kterými jsou často intermitentní obnovitelné zdroje energie &#8211; <a href="http://oenergetice.cz/typy-elektraren/vetrne-elektrarny-princip-cinnosti-zakladni-rozdeleni/" target="_blank">větrné</a> a <a href="http://oenergetice.cz/technologie/obnovitelne-zdroje-energie/fotovoltaicka-elektrarna-princip-funkce-a-soucasti/" target="_blank">solární</a> elektráry. To má pomoci rozvodným sítím ke stabilizaci a v neposlední řadě také ke zmenšení ztrát při přenosu energie.
<h3 style="text-align: justify">Uložení Vaší energie!</h3>
Jinak řečeno uskladnění místní vyrobené energie v trezoru jménem StormBank. Tento trezor se skládá z úložišť z <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/akumulace-energie/zakladni-typy-baterii-a-spravne-nabijeni/" target="_blank">Li-ion baterií</a>, které jsou spojeny jak s distribuční sítí, tak s decentralizovaným výrobním zdrojem zákazníka. Jednoduše řečeno, decentralizované výrobní zdroje energie jsou vlastně spojeny se Strombank a vytváří jaký si pomyslný energetický mrak (Energy Cloud). Všechny administrativní procesy StromBanku se zpracovávají v rámci tohoto mraku. To znamená, že veškerá vyrobená elektřina ze zákazníkova zdroje a všechna energie, která je spotřebována v rámci dané domácnosti je měřena a přenášena prostřednictvím inteligentních měřicích přístrojů připojených v tomto mraku po celou dobu. Rozdíly mezi výrobou a spotřebou pro každou domácnost se pak převedou na pohyby na účtu pro jednotlivé zúčastněné zákazníky.
Všechny pohyby na účtu se vizualizují pomocí aplikace, která slouží jako nástroj pro řízení a sledování účtu ve Strombank. Funguje to podobně jako běžné domácí bankovní aplikace. Účastník má přehled o tom, kolik energie vyrobil, spotřeboval a jaký je jeho aktuální zůstatek energie na účtě.
Energetický mrak nepřetržitě sčítá všechny pohyby na účtech a určuje stav systému baterie. Systém reaguje na změny ve výrobě nebo spotřebě během několika vteřin. Tento nepřetržitý provozní proces zajišťuje místní rovnováhu spotřeby a výroby a vede ke zvýšení lokální spotřeby z místních zdrojů energie a dále ke stabilizaci místní rozvodné sítě.
<figure id="attachment_4784" style="width: 734px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/06/Snímek-obrazovky-2015-06-19-v-16.17.55.png"><img class="size-full wp-image-4784" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/06/Snímek-obrazovky-2015-06-19-v-16.17.55.png" alt="Ukázka řešení StormBank" width="734" height="549" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Ukázka řešení StromBank</figcaption></figure>
<h3 style="text-align: justify">V prosinci 2014 se návrh stal realitou</h3>
Tato koncepce byla zrealizována v okrese Rhei-Nau Süd v Mannheimu v Německu. Od prosince 2014 byl StormBank připojen k uzlu v rámci distribuční sítě v Rheinau Süd. Systém má kapacitu 100 kWh a nabíjecí a vybíjecí výkon 100 kW. Je zde připojeno 14 soukromých domů a čtyři komerční objekty s celkovým počtem 16 fotovoltaik a 3 <a href="http://oenergetice.cz/technologie/kogenerace-princip-technologie-a-vyhody/" target="_blank">kombinované výrobny elektřiny a tepla</a>. Energetický mrak, který spojuje všechny objekty se Strombank, provozuje partner projektu ads-tec.
Pomocí PC, tabletů a telefonů, na kterém je nainstalována aplikace Strombank, systém informuje účastníky neustále o jejich výrobě elektrické energie, spotřeby a salda jejich účtu.
<h3 class="column">První výsledky</h3>
První výsledky provozovaného systému ukázaly, že během zimních měsíců je kombinovaná výroba tepla a elektrické energie z kogenerační jednotky dominující aktivita v systému. Během dne je velká část energie vyrobená z kogeneračních jednotek ihned spotřebována. Proto se během tohoto období uložená energie na účtu Strombank pohybuje téměř kolem nulové hodnoty. Během noci je většina elektrického výkonu produkováného kogeneračními jednotkami uložena a následně zcela využita další den.
<figure id="attachment_4786" style="width: 612px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/06/Snímek-obrazovky-2015-06-19-v-16.28.24.png"><img class=" wp-image-4786" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/06/Snímek-obrazovky-2015-06-19-v-16.28.24.png" alt="Ukázka aplikace StromBank" width="612" height="261" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Ukázka aplikace StromBank</figcaption></figure>
V zimních slunečných dnech jsou účinky fotovoltaických elektráren znatelně viditelné. Mnoho z účastníků není během dne doma, a proto je v systému spotřebovávána pouze elektřina na úrovni základního zatížení. Většina vyrobené elektřiny je tedy ukládána na účet Stormbanku.
V závislosti na velikosti fotovoltaického systému a velikosti účtu je tato akumulovaná energie obvykle dostatečná na pokrytí ranních a večerní špiček v daných domácnostech. To znamená, že se míra vlastní spotřeby zúčastněných domácností a podniků díky Stormbank významně zvyšuje.
Ve srovnání se samostatnými domácími bateriemi vykazuje Strombank výrazně nižší požadovaný vybíjecí výkon. Tohoto výsledku bylo dosaženo analýzou příkonu připojených domácností a komerčních objektů. Měnič pro Strombank tedy nemusí mít tak velký výkon jako v případě sečtení měničů pro jednotlivé baterie, jež by byly nutné v případě oddělených systémů zásobování elektřinou jednotlivých spotřebitelů.
Kromě technické části byl provedený výzkum cílen také na sociální aspekty projektu Strombank. První průzkum mezi účastníky ukázal, že většina respondentů má za cíl být méně závislá na dodávkách energií z veřejné sítě. Část respondentů dále uvedlo, že v první řadě chtějí zvýšit míru vlastní spotřeby energie. Několik z nich také vnímá Strombank jako komunitní projekt, který nabízí možnost sdílet přebytky elektřiny v sousedství.

Bankovní účet pro obnovitelné zdroje?

I Německá spolková republika si uvědomuje, že trh s bateriemi bude brzy hrát v energetice jednu z klíčových rolí. Proto se rozhodla postavit svoji &#8222;Gigafactory&#8222;. Jako roční cíl si klade produkci až 80 milionů <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/akumulace-energie/neni-lithium-jako-lithium/" target="_blank">lithium-iontových baterií</a>.
Tato továrna se buduje ve městě Karlstein v Německém Bavorsku a měla by to být největší továrna na baterie v Evropě, která bude také z jedna z největších na světě, na základě dnešních výrobních kapacit.  Společnost <a href="http://www.bmz-gmbh.de/home/0,2,44.html" target="_blank">BMZ</a> plánuje investovat kolem 45 milionů euro na rozšíření výrobních kapacit do roku 2020.
Na začátku února tohoto roku společnost zahájila výstavbu nového výrobního závodu v průmyslové zóně &#8222;Zeche Gustav&#8220;, který bude na ploše 55 000 metrů čtverečních. V současné době provozovaná továrna na jmenovaném místě má rozlohu 12 000 metrů čtverečních.
<h3>Roční produkce továrny bude 5 GWh článků</h3>
Po jeho uvedení do provozu, bude zařízení ročně produkovat, jak je již uvedeno výše, až 80 miliónů lithium-iontových baterií v širokém rozmezí velikostí. Celková výrobní produkce článků nové stavby by měla dosáhnout přibližně 5 GWh ročně, odtud také název &#8222;Gigafactory&#8220;.
Výkonný ředitel Sven Bauer ze společnosti BMZ, říká, že pokud všechno půjde podle plánu, tak by měla nová továrna vytvořit až 1 500 nových pracovních míst. Firma celkově staví čtyři výrobní závody a dva nové sklady.  První dvě budovy by měly být uvedeny do provozu již v průběhu roku 2015.
Pro srovnání: americká Gigafactory budovaná společnostmi <a href="http://oenergetice.cz/spolecnosti-svet/tesla-motors-vyvoj-spolecnosti-a-budoucnost/" target="_blank">Tesla Motors</a> a Panasonic která má být částečně uvedena do provozu příští rok, bude v plném provozu (od roku 2020) produkovat ročně 35 GWh článků.
Česká republika také nezůstává pozadu. V nedávné době <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/elektromobilita/mladek-by-stal-o-tovarnu-automobilky-tesla-v-cr/" target="_blank">potvrdil ministr průmyslu a obchodu Jan Mládek zájem ČR</a> o vybudování továrny pro automobilku Tesla.

Německo také staví svoji "Gigafactory" na baterie

Trina Solar, největší světový výrobce solárních panelů, plánuje začít prodávat domácí akumulátory v Austrálii od června tohoto roku. Podobně po vzoru firmy <a href="http://oenergetice.cz/clanky/tesla/" target="_blank">Tesla Motors</a> s jejími bateriemi PowerWall chce uspět i Trina Solar. Baterie již obsahují i vestavěný měnič a proto jejich cena začíná na 1200 dolarech za kWh kapacity. Tato cena je mnohem vyšší než cena navrhovaná Teslou za domácí baterie <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/akumulace-energie/baterie-pro-domacnosti-powerwall-pod-drobnohledem/" target="_blank">Powerwall</a> (350 $/kWh), které byly představeny na konci letošního dubna. Podle zatím dostupných informací není jasné, jaké měniče bude PowerWall obsahovat. Více o tom, jaké měniče jsou užívány pro provoz domácích baterií <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/akumulace-energie/baterie-pro-domacnosti-powerwall-pod-drobnohledem/" target="_blank">zde</a>. Jejich cena může dosahovat až 2000 dolarů.
&nbsp;
<figure id="attachment_3689" style="width: 528px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/05/Snímek-obrazovky-2015-05-23-v-18.03.12.png"><img class="wp-image-3689" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/05/Snímek-obrazovky-2015-05-23-v-18.03.12.png" alt="Produkty Trina Solar Zdroj: http://cleantechnica.com" width="528" height="366" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Produkty Trina Solar Zdroj: cleantechnica.com</figcaption></figure>
Country manager společnosti Trina Solar Doug Smith uvedl, že představení jejich domácí baterie na konferenci Australian Solar and Energy Storage v Melbourne předminulý týden nebylo reakcí na baterii PowerWall firmy Tesla. Dodal však, že Tesla tento trh výrazně podpořila. &#8222;Tesla jistě dělá světu laskavost,&#8220; řekl Smith v rozhovoru pro RenewEconomy. &#8222;Odvedli skvělou práci v tak krátkém čase,&#8220; dodal.
<figure id="attachment_3690" style="width: 319px" class="wp-caption aligncenter"><a href="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/05/Snímek-obrazovky-2015-05-23-v-18.11.06.png"><img class="wp-image-3690 size-full" src="http://oenergetice.cz/domains/oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/05/Snímek-obrazovky-2015-05-23-v-18.11.06.png" alt="Ukázka systému. Zdroj: http://www.trinasolar.com" width="319" height="294" /></a><figcaption class="wp-caption-text">Ukázka systému domácí baterie. Zdroj: trinasolar.com</figcaption></figure>
Podle Smithe společnost učinila strategické rozhodnutí s cílem uspět na trhu se skladováním energie, když před 18 měsíci vytvořila novou divizi s názvem Trina BEST. Po dobu 12 měsíců se na baterii pracovalo ve zařízení vybudovaném pro tento účel v Jiangsu, nedaleko Šanghaje. Firma plánuje realizovat síťové a mikrosíťové modely v průběhu roku a brzy na to zahájit prodej sestav pro veřejnost.
S ohledem na cenu domácích baterií společnosti Trina BEST, se Smith vyjádřil následovně: &#8222;Nejsou těmi nejdražšími, a ani nejsou nejlevnější. Myslím tím, že Trina nikdy nebyla nejlevnější. To je důvod, proč tady jsme.&#8220;
Tato cena by se podle něj dala popsat jako prémiová, přizpůsobená počátečním zájemcům vznikajícího trhu.
Zdroj úvodní fotografie: easttexashomestead.com