રહેણાંક બેટરી બેકઅપ 2022 માર્ગદર્શિકા | પ્રકારો, ખર્ચ, લાભો..

2022 માં પણ, પીવી સ્ટોરેજ હજુ પણ સૌથી ગરમ વિષય રહેશે, અને રહેણાંક બેટરી બેકઅપ એ સૌર ઉર્જાનો સૌથી ઝડપથી વિકસતો સેગમેન્ટ છે, જે વિશ્વભરના મોટા અને નાના ઘરો અને વ્યવસાયો માટે નવા બજારો અને સૌર રેટ્રોફિટ વિસ્તરણની તકો બનાવે છે.રહેણાંક બેટરી બેકઅપકોઈપણ સૌર ઘર માટે, ખાસ કરીને તોફાન કે અન્ય કટોકટીની સ્થિતિમાં, ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. વધારાની સૌર ઉર્જા ગ્રીડમાં નિકાસ કરવાને બદલે, કટોકટી માટે તેને બેટરીમાં સંગ્રહિત કરવાનું કેવું? પરંતુ સંગ્રહિત સૌર ઉર્જા કેવી રીતે નફાકારક બની શકે? અમે તમને ઘરની બેટરી સ્ટોરેજ સિસ્ટમની કિંમત અને નફાકારકતા વિશે જણાવીશું અને યોગ્ય સ્ટોરેજ સિસ્ટમ ખરીદતી વખતે ધ્યાનમાં રાખવાના મુખ્ય મુદ્દાઓની રૂપરેખા આપીશું. રેસિડેન્શિયલ બેટરી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ શું છે? તે કેવી રીતે કામ કરે છે? રહેણાંક બેટરી સ્ટોરેજ અથવા ફોટોવોલ્ટેઇક સ્ટોરેજ સિસ્ટમ એ સૌર સિસ્ટમના ફાયદાઓનો લાભ લેવા માટે ફોટોવોલ્ટેઇક સિસ્ટમમાં એક ઉપયોગી ઉમેરો છે અને અશ્મિભૂત ઇંધણને નવીનીકરણીય ઉર્જા સાથે બદલવામાં વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવશે. સૌર ઘરની બેટરી સૌર ઉર્જામાંથી ઉત્પન્ન થતી વીજળીનો સંગ્રહ કરે છે અને જરૂરી સમયે ઓપરેટરને મુક્ત કરે છે. બેટરી બેકઅપ પાવર એ ગેસ જનરેટર માટે પર્યાવરણને અનુકૂળ અને ખર્ચ-અસરકારક વિકલ્પ છે. જે લોકો ફોટોવોલ્ટેઇક સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે તેઓ ઝડપથી તેની મર્યાદા સુધી પહોંચી જાય છે. બપોરના સમયે, સિસ્ટમ પુષ્કળ સૌર ઉર્જા પૂરી પાડે છે, ત્યારે જ ઘરે તેનો ઉપયોગ કરવા માટે કોઈ હોતું નથી. બીજી બાજુ, સાંજે, પુષ્કળ વીજળીની જરૂર પડે છે - પરંતુ પછી સૂર્ય ચમકતો નથી. આ પુરવઠા તફાવતને ભરપાઈ કરવા માટે, નોંધપાત્ર રીતે વધુ મોંઘી વીજળી ગ્રીડ ઓપરેટર પાસેથી ખરીદવામાં આવે છે. આ પરિસ્થિતિમાં, રહેણાંક બેટરી બેકઅપ લગભગ અનિવાર્ય છે. આનો અર્થ એ છે કે દિવસની ન વપરાયેલી વીજળી સાંજે અને રાત્રે ઉપલબ્ધ થાય છે. આમ, સ્વ-ઉત્પાદિત વીજળી ચોવીસ કલાક અને હવામાનને ધ્યાનમાં લીધા વિના ઉપલબ્ધ રહે છે. આ રીતે, સ્વ-ઉત્પાદિત સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ 80% સુધી વધે છે. આત્મનિર્ભરતાની ડિગ્રી, એટલે કે સૌરમંડળ દ્વારા આવરી લેવામાં આવતા વીજળીના વપરાશનું પ્રમાણ, 60% સુધી વધે છે. રહેણાંક બેટરી બેકઅપ રેફ્રિજરેટર કરતા ઘણું નાનું હોય છે અને તેને યુટિલિટી રૂમમાં દિવાલ પર લગાવી શકાય છે. આધુનિક સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સમાં ઘણી બધી બુદ્ધિ હોય છે જે હવામાન આગાહી અને સ્વ-શિક્ષણ અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરીને ઘરને મહત્તમ સ્વ-વપરાશ સુધી પહોંચાડી શકે છે. ઉર્જા સ્વતંત્રતા પ્રાપ્ત કરવી ક્યારેય સરળ નહોતી - ભલે ઘર ગ્રીડ સાથે જોડાયેલ રહે. શું હોમ બેટરી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ યોગ્ય છે? કયા પરિબળો પર આધાર રાખે છે? સૌર ઉર્જાથી ચાલતા ઘર માટે ગ્રીડ બ્લેકઆઉટ દરમિયાન કાર્યરત રહેવા માટે રહેણાંક બેટરી સ્ટોરેજ જરૂરી છે અને તે રાત્રે પણ કામ કરશે. પરંતુ તેવી જ રીતે, સૌર બેટરીઓ સૌર ઉર્જાને નુકસાનમાં પાછી આપીને સિસ્ટમના વ્યવસાયિક અર્થશાસ્ત્રમાં સુધારો કરે છે, જે અન્યથા ગ્રીડમાં પાછી ઉપલબ્ધ થશે, ફક્ત તે વીજળીને ફરીથી ઉપયોગમાં લેવા માટે જ્યારે વીજળી સૌથી મોંઘી હોય છે. ઘરેલું બેટરી સ્ટોરેજ સૌર ઉર્જા માલિકને ગ્રીડ નિષ્ફળતાઓથી સુરક્ષિત કરે છે અને ઊર્જા ભાવ માળખામાં ફેરફાર સામે સિસ્ટમના વ્યવસાયિક અર્થશાસ્ત્રનું રક્ષણ કરે છે. રોકાણ કરવું યોગ્ય છે કે નહીં તે ઘણા પરિબળો પર આધારિત છે: રોકાણ ખર્ચનું સ્તર. પ્રતિ કિલોવોટ-કલાક ક્ષમતાનો ખર્ચ જેટલો ઓછો હશે, તેટલી જ વહેલી તકે સ્ટોરેજ સિસ્ટમ પોતાના માટે ચૂકવણી કરશે. આજીવનસૌર ઘરની બેટરી ઉદ્યોગમાં ઉત્પાદકની 10 વર્ષની વોરંટી રિવાજ છે. જોકે, લાંબા સમય સુધી ઉપયોગી જીવનકાળ માનવામાં આવે છે. લિથિયમ-આયન ટેકનોલોજી ધરાવતી મોટાભાગની સોલાર હોમ બેટરી ઓછામાં ઓછા 20 વર્ષ સુધી વિશ્વસનીય રીતે કાર્ય કરે છે. સ્વ-વપરાશમાં આવતી વીજળીનો હિસ્સો જેટલું વધુ સૌર સંગ્રહ સ્વ-વપરાશમાં વધારો કરે છે, તેટલું જ તે ફાયદાકારક હોવાની શક્યતા વધારે છે. ગ્રીડમાંથી વીજળી ખરીદવા પર ખર્ચ જ્યારે વીજળીના ભાવ ઊંચા હોય છે, ત્યારે ફોટોવોલ્ટેઇક સિસ્ટમના માલિકો સ્વ-ઉત્પાદિત વીજળીનો ઉપયોગ કરીને બચત કરે છે. આગામી થોડા વર્ષોમાં, વીજળીના ભાવમાં વધારો થવાની ધારણા છે, તેથી ઘણા લોકો સૌર બેટરીને એક સમજદાર રોકાણ માને છે. ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ટેરિફ સૌર સિસ્ટમના માલિકોને પ્રતિ કિલોવોટ-કલાક જેટલી ઓછી વીજળી મળે છે, તેટલી જ તેમને ગ્રીડમાં વીજળી ભરવાને બદલે તેનો સંગ્રહ કરવા માટે વધુ ખર્ચ થશે. છેલ્લા 20 વર્ષોમાં, ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ટેરિફમાં સતત ઘટાડો થયો છે અને તે ચાલુ રહેશે. કયા પ્રકારની હોમ બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ ઉપલબ્ધ છે? હોમ બેટરી બેકઅપ સિસ્ટમ્સ અસંખ્ય ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે, જેમાં સ્થિતિસ્થાપકતા, ખર્ચ બચત અને વિકેન્દ્રિત વીજળી ઉત્પાદન (જેને "હોમ ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ એનર્જી સિસ્ટમ્સ" તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે)નો સમાવેશ થાય છે. તો સોલાર હોમ બેટરીની શ્રેણીઓ કઈ છે? આપણે કેવી રીતે પસંદગી કરવી જોઈએ? બેકઅપ કાર્ય દ્વારા કાર્યાત્મક વર્ગીકરણ: ૧. હોમ યુપીએસ પાવર સપ્લાય આ બેકઅપ પાવર માટે ઔદ્યોગિક-ગ્રેડ સેવા છે જે હોસ્પિટલો, ડેટા રૂમ, ફેડરલ સરકાર અથવા લશ્કરી બજારોને સામાન્ય રીતે તેમના આવશ્યક અને સંવેદનશીલ ઉપકરણોના સતત સંચાલન માટે જરૂરી હોય છે. ઘરના UPS પાવર સપ્લાય સાથે, જો પાવર ગ્રીડ નિષ્ફળ જાય તો તમારા ઘરની લાઇટ્સ ઝબકશે નહીં. મોટાભાગના ઘરોને આ સ્તરની વિશ્વસનીયતાની જરૂર નથી અથવા તેઓ ચૂકવણી કરવાનો ઇરાદો ધરાવતા નથી - સિવાય કે તેઓ તમારા ઘરમાં મહત્વપૂર્ણ ક્લિનિકલ સાધનો ચલાવતા હોય. 2. 'ઇન્ટરપ્ટિબલ' પાવર સપ્લાય (ફુલ હાઉસ બેક-અપ). UPS માંથી નીચે આવતા પગલાને આપણે 'ઇન્ટરપટિબલ પાવર સપ્લાય' અથવા IPS કહીશું. જો ગ્રીડ ડાઉન થઈ જાય તો IPS ચોક્કસપણે તમારા આખા ઘરને સૌર અને બેટરી પર ચાલતું રાખવા સક્ષમ બનાવશે, પરંતુ તમને ચોક્કસપણે ટૂંકા ગાળા (થોડીક સેકન્ડ) નો અનુભવ થશે જ્યાં બેક-અપ સિસ્ટમ સાધનોમાં પ્રવેશ કરતી વખતે તમારા ઘરમાં બધું કાળું અથવા ભૂખરું થઈ જશે. તમારે તમારા ઝબકતા ઇલેક્ટ્રોનિક ઘડિયાળોને ફરીથી સેટ કરવાની જરૂર પડી શકે છે, પરંતુ તે સિવાય તમે તમારા બધા ઘરગથ્થુ ઉપકરણોનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે કરી શકશો જ્યાં સુધી તમારી બેટરી ચાલે છે. ૩. કટોકટીની પરિસ્થિતિમાં વીજ પુરવઠો (આંશિક બેક-અપ). કેટલીક બેકઅપ પાવર કાર્યક્ષમતા કટોકટી સર્કિટને સક્રિય કરીને કાર્ય કરે છે જ્યારે તેને ખબર પડે છે કે ગ્રીડ ખરેખર ઘટી ગયો છે. આ સર્કિટ સાથે જોડાયેલા ઘરના પાવર ઉપકરણો - સામાન્ય રીતે ફ્રિજ, લાઇટ તેમજ કેટલાક સમર્પિત પાવર આઉટલેટ્સ - ને બ્લેકઆઉટ સમયગાળા માટે બેટરી અને/અથવા ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ્સ ચાલુ રાખવાની મંજૂરી આપશે. આ પ્રકારનો બેક-અપ વિશ્વભરના ઘરો માટે સૌથી લોકપ્રિય, વાજબી અને બજેટ-ફ્રેંડલી વિકલ્પ પૈકીનો એક હોવાની શક્યતા છે, કારણ કે બેટરી બેંક પર આખું ઘર ચલાવવાથી તે ઝડપથી ખાલી થઈ જશે. ૪. આંશિક ઓફ-ગ્રીડ સોલાર અને સ્ટોરેજ સિસ્ટમ. એક અંતિમ વિકલ્પ જે આકર્ષક હોઈ શકે છે તે 'આંશિક ઓફ-ગ્રીડ સિસ્ટમ' છે. આંશિક ઓફ-ગ્રીડ સિસ્ટમ સાથે, ખ્યાલ એ છે કે ઘરનો એક સમર્પિત 'આંશિક ઓફ-ગ્રીડ' વિસ્તાર ઉત્પન્ન કરવામાં આવે, જે સતત સોલાર અને બેટરી સિસ્ટમ પર કાર્ય કરે છે જે ગ્રીડમાંથી વીજળી ખેંચ્યા વિના પોતાને જાળવી શકે છે. આ રીતે, જરૂરી ફેમિલી લોટ (રેફ્રિજરેટર, લાઇટ, વગેરે) ગ્રીડ બંધ થઈ જાય તો પણ ચાલુ રહે છે, કોઈપણ પ્રકારની વિક્ષેપ વિના. વધુમાં, કારણ કે સોલાર અને બેટરી ગ્રીડ વિના કાયમ માટે જાતે જ ચાલવા માટે કદના છે, તેથી જ્યાં સુધી વધારાના ઉપકરણો ઓફ-ગ્રીડ સર્કિટમાં પ્લગ ન થાય ત્યાં સુધી પાવર વપરાશ ફાળવવાની જરૂર રહેશે નહીં. બેટરી રસાયણશાસ્ત્ર ટેકનોલોજીમાંથી વર્ગીકરણ: રહેણાંક બેટરી બેકઅપ તરીકે લીડ-એસિડ બેટરી લીડ-એસિડ બેટરીબજારમાં ઉર્જા સંગ્રહ માટે ઉપલબ્ધ સૌથી જૂની રિચાર્જેબલ બેટરી અને સૌથી ઓછી કિંમતની બેટરી છે. તે છેલ્લી સદીની શરૂઆતમાં, 1900 ના દાયકામાં દેખાઈ હતી, અને આજે પણ તેમની મજબૂતાઈ અને ઓછી કિંમતને કારણે ઘણી એપ્લિકેશનોમાં પસંદગીની બેટરી છે. તેમના મુખ્ય ગેરફાયદા તેમની ઓછી ઉર્જા ઘનતા (તેઓ ભારે અને ભારે હોય છે) અને તેમનું ટૂંકું આયુષ્ય છે, મોટી સંખ્યામાં લોડિંગ અને અનલોડિંગ ચક્રને સ્વીકારતા નથી, લીડ-એસિડ બેટરીઓને બેટરીમાં રસાયણશાસ્ત્રને સંતુલિત કરવા માટે નિયમિત જાળવણીની જરૂર પડે છે, તેથી તેની લાક્ષણિકતાઓ તેને મધ્યમથી ઉચ્ચ-આવર્તન ડિસ્ચાર્જ અથવા 10 વર્ષ કે તેથી વધુ સમય સુધી ચાલતા એપ્લિકેશનો માટે અયોગ્ય બનાવે છે. તેમની પાસે ડિસ્ચાર્જની ઓછી ઊંડાઈનો ગેરલાભ પણ છે, જે સામાન્ય રીતે આત્યંતિક કેસોમાં 80% અથવા નિયમિત કામગીરીમાં 20% સુધી મર્યાદિત હોય છે, જે લાંબા સમય સુધી ચાલે છે. વધુ પડતા ડિસ્ચાર્જથી બેટરીના ઇલેક્ટ્રોડ ખરાબ થાય છે, જે તેની ઊર્જા સંગ્રહ કરવાની ક્ષમતા ઘટાડે છે અને તેનું જીવન મર્યાદિત કરે છે. લીડ-એસિડ બેટરીઓને તેમની ચાર્જ સ્થિતિની સતત જાળવણીની જરૂર પડે છે અને ફ્લોટેશન તકનીક (સ્વ-ડિસ્ચાર્જ અસરને રદ કરવા માટે પૂરતા નાના ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ સાથે ચાર્જની જાળવણી) દ્વારા હંમેશા તેમની મહત્તમ ચાર્જ સ્થિતિ પર સંગ્રહિત થવી જોઈએ. આ બેટરીઓ અનેક સંસ્કરણોમાં મળી શકે છે. સૌથી સામાન્ય વેન્ટિલેટેડ બેટરીઓ છે, જે લિક્વિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, વાલ્વ રેગ્યુલેટેડ જેલ બેટરી (VRLA) અને ફાઇબરગ્લાસ મેટ (AGM - શોષક કાચ મેટ તરીકે ઓળખાય છે) માં એમ્બેડેડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ધરાવતી બેટરીઓનો ઉપયોગ કરે છે, જે જેલ બેટરીની તુલનામાં મધ્યમ કામગીરી અને ઓછી કિંમત ધરાવે છે. વાલ્વ-નિયમનવાળી બેટરીઓ વ્યવહારીક રીતે સીલ કરેલી હોય છે, જે ઇલેક્ટ્રોલાઇટના લીકેજ અને સૂકવણીને અટકાવે છે. વાલ્વ ઓવરચાર્જ્ડ પરિસ્થિતિઓમાં વાયુઓ મુક્ત કરવાનું કાર્ય કરે છે. કેટલીક લીડ એસિડ બેટરીઓ સ્થિર ઔદ્યોગિક ઉપયોગો માટે વિકસાવવામાં આવે છે અને ઊંડા ડિસ્ચાર્જ ચક્રને સ્વીકારી શકે છે. તેનું એક વધુ આધુનિક સંસ્કરણ પણ છે, જે લીડ-કાર્બન બેટરી છે. ઇલેક્ટ્રોડમાં ઉમેરવામાં આવતા કાર્બન-આધારિત પદાર્થો ઉચ્ચ ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ પ્રવાહો, ઉચ્ચ ઉર્જા ઘનતા અને લાંબુ જીવન પ્રદાન કરે છે. લીડ-એસિડ બેટરીનો એક ફાયદો (તેના કોઈપણ પ્રકારમાં) એ છે કે તેમને અત્યાધુનિક ચાર્જ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમની જરૂર નથી (જેમ કે લિથિયમ બેટરીના કિસ્સામાં છે, જે આપણે આગળ જોઈશું). લીડ બેટરીમાં વધુ ચાર્જ થવા પર આગ લાગવાની અને વિસ્ફોટ થવાની શક્યતા ઘણી ઓછી હોય છે કારણ કે તેમની ઇલેક્ટ્રોલાઇટ લિથિયમ બેટરીની જેમ જ્વલનશીલ નથી. ઉપરાંત, આ પ્રકારની બેટરીઓમાં થોડું વધારે ચાર્જિંગ ખતરનાક નથી. કેટલાક ચાર્જ કંટ્રોલરમાં પણ ઇક્વલાઇઝેશન ફંક્શન હોય છે જે બેટરી અથવા બેટરી બેંકને થોડું વધારે ચાર્જ કરે છે, જેના કારણે બધી બેટરીઓ સંપૂર્ણપણે ચાર્જ થયેલી સ્થિતિમાં પહોંચી જાય છે. સમાનીકરણ પ્રક્રિયા દરમિયાન, જે બેટરીઓ આખરે અન્ય બેટરીઓ પહેલાં સંપૂર્ણપણે ચાર્જ થઈ જાય છે, તેમનો વોલ્ટેજ થોડો વધશે, જોખમ વિના, જ્યારે પ્રવાહ સામાન્ય રીતે તત્વોના સીરીયલ જોડાણમાંથી વહે છે. આ રીતે, આપણે કહી શકીએ કે લીડ બેટરીમાં કુદરતી રીતે સમાનતા લાવવાની ક્ષમતા હોય છે અને બેટરીની બેટરીઓ વચ્ચે અથવા બેંકની બેટરીઓ વચ્ચે નાના અસંતુલન કોઈ જોખમ આપતા નથી. કામગીરી:લીડ-એસિડ બેટરીની કાર્યક્ષમતા લિથિયમ બેટરી કરતા ઘણી ઓછી હોય છે. જ્યારે કાર્યક્ષમતા ચાર્જ દર પર આધાર રાખે છે, ત્યારે સામાન્ય રીતે 85% ની રાઉન્ડ-ટ્રીપ કાર્યક્ષમતા માનવામાં આવે છે. સંગ્રહ ક્ષમતા:લીડ-એસિડ બેટરી વિવિધ વોલ્ટેજ અને કદમાં આવે છે, પરંતુ બેટરીની ગુણવત્તા પર આધાર રાખીને, તેનું વજન પ્રતિ kWh લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ કરતાં 2-3 ગણું વધારે હોય છે. બેટરીનો ખર્ચ:લીડ-એસિડ બેટરી લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરી કરતાં 75% ઓછી ખર્ચાળ હોય છે, પરંતુ ઓછી કિંમતથી મૂર્ખ ન બનો. આ બેટરીઓ ઝડપથી ચાર્જ કે ડિસ્ચાર્જ થઈ શકતી નથી, તેમનું જીવનકાળ ખૂબ ઓછું હોય છે, તેમાં રક્ષણાત્મક બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ હોતી નથી, અને તેમને સાપ્તાહિક જાળવણીની પણ જરૂર પડી શકે છે. આના પરિણામે પાવર ખર્ચ ઘટાડવા અથવા હેવી-ડ્યુટી ઉપકરણોને ટેકો આપવા માટે વાજબી કરતાં ચક્ર દીઠ એકંદરે વધુ ખર્ચ થાય છે. રહેણાંક બેટરી બેકઅપ તરીકે લિથિયમ બેટરી હાલમાં, વ્યાપારી રીતે સૌથી સફળ બેટરીઓ લિથિયમ-આયન બેટરી છે. પોર્ટેબલ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો પર લિથિયમ-આયન ટેકનોલોજી લાગુ થયા પછી, તે ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો, પાવર સિસ્ટમ્સ, ફોટોવોલ્ટેઇક ઊર્જા સંગ્રહ અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના ક્ષેત્રોમાં પ્રવેશી છે. લિથિયમ-આયન બેટરીઊર્જા સંગ્રહ ક્ષમતા, ડ્યુટી ચક્રની સંખ્યા, ચાર્જિંગ ઝડપ અને ખર્ચ-અસરકારકતા સહિત અનેક પાસાઓમાં અન્ય ઘણી પ્રકારની રિચાર્જેબલ બેટરીઓ કરતાં શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન કરે છે. હાલમાં, એકમાત્ર મુદ્દો સલામતીનો છે, જ્વલનશીલ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ ઊંચા તાપમાને આગ પકડી શકે છે, જેના માટે ઇલેક્ટ્રોનિક નિયંત્રણ અને દેખરેખ પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ જરૂરી છે. લિથિયમ એ બધી ધાતુઓમાં સૌથી હલકી ધાતુ છે, તેમાં સૌથી વધુ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ક્ષમતા છે, અને અન્ય જાણીતી બેટરી તકનીકો કરતાં વધુ વોલ્યુમેટ્રિક અને માસ ઉર્જા ઘનતા પ્રદાન કરે છે. લિથિયમ-આયન ટેકનોલોજીએ ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ શક્ય બનાવ્યો છે, જે મુખ્યત્વે તૂટક તૂટક નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો (સૌર અને પવન) સાથે સંકળાયેલ છે, અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનોને અપનાવવા માટે પણ પ્રેરિત કર્યા છે. પાવર સિસ્ટમ્સ અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનોમાં વપરાતી લિથિયમ-આયન બેટરીઓ પ્રવાહી પ્રકારની હોય છે. આ બેટરીઓ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ બેટરીની પરંપરાગત રચનાનો ઉપયોગ કરે છે, જેમાં બે ઇલેક્ટ્રોડ પ્રવાહી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ દ્રાવણમાં ડૂબેલા હોય છે. વિભાજક (છિદ્રાળુ ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી) નો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોડ્સને યાંત્રિક રીતે અલગ કરવા માટે થાય છે, જ્યારે પ્રવાહી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ દ્વારા આયનોની મુક્ત હિલચાલને મંજૂરી આપે છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇટનું મુખ્ય લક્ષણ એ છે કે તે આયનીય પ્રવાહ (આયનો દ્વારા રચાયેલા, જે ઇલેક્ટ્રોનનો અભાવ ધરાવતા અણુઓ છે) ને વહન કરવાની મંજૂરી આપે છે, જ્યારે ઇલેક્ટ્રોનને પસાર થવા દેતા નથી (જેમ કે વાહક પદાર્થોમાં થાય છે). સકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે આયનોનું વિનિમય એ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ બેટરીના કાર્યનો આધાર છે. લિથિયમ બેટરી પર સંશોધન 1970 ના દાયકામાં શોધી શકાય છે, અને ટેકનોલોજી પરિપક્વ થઈ અને 1990 ના દાયકાની આસપાસ તેનો વ્યાપારી ઉપયોગ શરૂ થયો. લિથિયમ પોલિમર બેટરી (પોલિમર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ સાથે) હવે બેટરી ફોન, કમ્પ્યુટર અને વિવિધ મોબાઇલ ઉપકરણોમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે, જે જૂની નિકલ-કેડમિયમ બેટરીઓને બદલે છે, જેની મુખ્ય સમસ્યા "મેમરી અસર" છે જે ધીમે ધીમે સ્ટોરેજ ક્ષમતા ઘટાડે છે. જ્યારે બેટરી સંપૂર્ણપણે ડિસ્ચાર્જ થાય તે પહેલાં ચાર્જ કરવામાં આવે છે. જૂની નિકલ-કેડમિયમ બેટરીઓ, ખાસ કરીને લીડ-એસિડ બેટરીઓની તુલનામાં, લિથિયમ-આયન બેટરીઓમાં ઉર્જા ઘનતા વધુ હોય છે (પ્રતિ વોલ્યુમ વધુ ઉર્જા સંગ્રહિત કરે છે), સ્વ-ડિસ્ચાર્જ ગુણાંક ઓછો હોય છે, અને વધુ ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જ ચક્રની સંખ્યાનો સામનો કરી શકે છે, જેનો અર્થ થાય છે લાંબી સેવા જીવન. 2000 ના દાયકાની શરૂઆતમાં, ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગમાં લિથિયમ બેટરીનો ઉપયોગ શરૂ થયો. 2010 ની આસપાસ, લિથિયમ-આયન બેટરીઓએ રહેણાંક એપ્લિકેશનોમાં વિદ્યુત ઉર્જા સંગ્રહમાં રસ દાખવ્યો અનેમોટા પાયે ESS (એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ) સિસ્ટમ્સ, મુખ્યત્વે વિશ્વભરમાં ઉર્જા સ્ત્રોતોના વધતા ઉપયોગને કારણે. તૂટક તૂટક નવીનીકરણીય ઉર્જા (સૌર અને પવન). લિથિયમ-આયન બેટરી કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે તેના આધારે તેનું પ્રદર્શન, આયુષ્ય અને ખર્ચ અલગ અલગ હોઈ શકે છે. ઇલેક્ટ્રોડ્સ માટે, મુખ્યત્વે ઘણી સામગ્રીનો પ્રસ્તાવ મૂકવામાં આવ્યો છે. સામાન્ય રીતે, લિથિયમ બેટરીમાં ધાતુના લિથિયમ-આધારિત ઇલેક્ટ્રોડ હોય છે જે બેટરીના હકારાત્મક ટર્મિનલ બનાવે છે અને કાર્બન (ગ્રેફાઇટ) ઇલેક્ટ્રોડ જે નકારાત્મક ટર્મિનલ બનાવે છે. ઉપયોગમાં લેવાતી ટેકનોલોજીના આધારે, લિથિયમ-આધારિત ઇલેક્ટ્રોડમાં વિવિધ રચનાઓ હોઈ શકે છે. લિથિયમ બેટરીના ઉત્પાદન માટે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી સામગ્રી અને આ બેટરીઓની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ નીચે મુજબ છે: લિથિયમ અને કોબાલ્ટ ઓક્સાઇડ (LCO):ઉચ્ચ ચોક્કસ ઊર્જા (Wh/kg), સારી સંગ્રહ ક્ષમતા અને સંતોષકારક જીવનકાળ (ચક્રની સંખ્યા), ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો માટે યોગ્ય, ગેરલાભ ચોક્કસ શક્તિ (W/kg) છે. નાની, લોડિંગ અને અનલોડિંગ ઝડપ ઘટાડે છે; લિથિયમ અને મેંગેનીઝ ઓક્સાઇડ (LMO):ઓછી ચોક્કસ ઉર્જા (Wh/kg) સાથે ઉચ્ચ ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ કરંટને મંજૂરી આપે છે, જે સંગ્રહ ક્ષમતા ઘટાડે છે; લિથિયમ, નિકલ, મેંગેનીઝ અને કોબાલ્ટ (NMC):LCO અને LMO બેટરીના ગુણધર્મોને જોડે છે. વધુમાં, રચનામાં નિકલની હાજરી ચોક્કસ ઊર્જા વધારવામાં મદદ કરે છે, જે વધુ સંગ્રહ ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે. નિકલ, મેંગેનીઝ અને કોબાલ્ટનો ઉપયોગ એપ્લિકેશનના પ્રકાર પર આધાર રાખીને વિવિધ પ્રમાણમાં (એક અથવા બીજાને ટેકો આપવા માટે) થઈ શકે છે. એકંદરે, આ સંયોજનનું પરિણામ સારી કામગીરી, સારી સંગ્રહ ક્ષમતા, લાંબુ જીવન અને ઓછી કિંમતવાળી બેટરી છે. લિથિયમ, નિકલ, મેંગેનીઝ અને કોબાલ્ટ (NMC):LCO અને LMO બેટરીના લક્ષણોને જોડે છે. વધુમાં, રચનામાં નિકલની હાજરી ચોક્કસ ઊર્જા વધારવામાં મદદ કરે છે, જે વધુ સંગ્રહ ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે. નિકલ, મેંગેનીઝ અને કોબાલ્ટનો ઉપયોગ વિવિધ પ્રમાણમાં થઈ શકે છે, ઉપયોગના પ્રકાર અનુસાર (એક અથવા બીજી લાક્ષણિકતાને અનુકૂળ કરવા માટે). સામાન્ય રીતે, આ સંયોજનનું પરિણામ સારી કામગીરી, સારી સંગ્રહ ક્ષમતા, સારી આયુષ્ય અને મધ્યમ કિંમતવાળી બેટરી છે. આ પ્રકારની બેટરીનો ઇલેક્ટ્રિક વાહનોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે અને તે સ્થિર ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીઓ માટે પણ યોગ્ય છે; લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LFP):LFP સંયોજન બેટરીઓને સારી ગતિશીલ કામગીરી (ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ ગતિ), લાંબા સમય સુધી આયુષ્ય અને તેની સારી થર્મલ સ્થિરતાને કારણે વધેલી સલામતી પૂરી પાડે છે. તેમની રચનામાં નિકલ અને કોબાલ્ટનો અભાવ ખર્ચ ઘટાડે છે અને મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે આ બેટરીઓની ઉપલબ્ધતામાં વધારો કરે છે. જોકે તેની સંગ્રહ ક્ષમતા સૌથી વધુ નથી, તેની ઘણી ફાયદાકારક લાક્ષણિકતાઓ, ખાસ કરીને તેની ઓછી કિંમત અને સારી મજબૂતાઈને કારણે તેને ઇલેક્ટ્રિક વાહનો અને ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીના ઉત્પાદકો દ્વારા અપનાવવામાં આવ્યું છે; લિથિયમ અને ટાઇટેનિયમ (LTO):આ નામ એવી બેટરીઓનો ઉલ્લેખ કરે છે જેમાં કાર્બનને બદલે એક ઇલેક્ટ્રોડમાં ટાઇટેનિયમ અને લિથિયમ હોય છે, જ્યારે બીજો ઇલેક્ટ્રોડ એ જ પ્રકારનો હોય છે જેનો ઉપયોગ અન્ય પ્રકારો (જેમ કે NMC - લિથિયમ, મેંગેનીઝ અને કોબાલ્ટ) માં થાય છે. ઓછી ચોક્કસ ઉર્જા (જે ઓછી સંગ્રહ ક્ષમતામાં અનુવાદ કરે છે) હોવા છતાં, આ સંયોજનમાં સારી ગતિશીલ કામગીરી, સારી સલામતી અને સેવા જીવનમાં ઘણો વધારો થયો છે. આ પ્રકારની બેટરીઓ 100% ડિસ્ચાર્જ ઊંડાઈ પર 10,000 થી વધુ ઓપરેટિંગ ચક્ર સ્વીકારી શકે છે, જ્યારે અન્ય પ્રકારની લિથિયમ બેટરીઓ લગભગ 2,000 ચક્ર સ્વીકારે છે. LiFePO4 બેટરીઓ અત્યંત ઊંચી ચક્ર સ્થિરતા, મહત્તમ ઉર્જા ઘનતા અને ન્યૂનતમ વજન સાથે લીડ-એસિડ બેટરીઓ કરતાં વધુ સારી કામગીરી બજાવે છે. જો બેટરી નિયમિતપણે 50% DOD થી ડિસ્ચાર્જ થાય છે અને પછી સંપૂર્ણપણે ચાર્જ થાય છે, તો LiFePO4 બેટરી 6,500 ચાર્જ ચક્ર સુધી કાર્ય કરી શકે છે. તેથી વધારાનું રોકાણ લાંબા ગાળે ફળ આપે છે, અને કિંમત/પ્રદર્શન ગુણોત્તર અજેય રહે છે. સૌર બેટરી તરીકે સતત ઉપયોગ માટે તેઓ પસંદગીની પસંદગી છે. કામગીરી:બેટરી ચાર્જિંગ અને રિલીઝ કરવાથી કુલ ચક્ર કાર્યક્ષમતા 98% હોય છે, જ્યારે તે ઝડપથી ચાર્જ થાય છે અને 2 કલાકથી ઓછા સમયમાં રિલીઝ થાય છે - અને ઓછા જીવન માટે પણ ઝડપી. સંગ્રહ ક્ષમતા: લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરી પેક 18 kWh થી વધુ હોઈ શકે છે, જે ઓછી જગ્યા વાપરે છે અને સમાન ક્ષમતાની લીડ-એસિડ બેટરી કરતા ઓછું વજન ધરાવે છે. બેટરીનો ખર્ચ: લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ લીડ-એસિડ બેટરી કરતાં વધુ ખર્ચાળ હોય છે, છતાં સામાન્ય રીતે વધુ લાંબા આયુષ્યને કારણે ચક્ર ખર્ચ ઓછો હોય છે.