Enerji depolama işlemi sadece yenilenebilir enerjilerin depolanmasında değil, gündelik hayatımızın birçok noktasında karşımıza çıkmaktadır. Günlük hayatımızın bir parçası haline gelen cep telefonlarının bataryasından, arabalarımızda bulunan akülere kadar enerjiyi farklı farklı kullanım sağladığımız araçlarda depolamaktayız.
Enerjinin depolanması için bir depolama ünitesine ihtiyaç vardır. Bu depolama ünitelerinden biri de akülerdir. Aküler, tiplerine göre farklı ömür ve fiyatlara sahiptirler. Enerji kesintilerinin önüne geçmek için birçok farklı sektörde farklı tipler ile önümüze çıkan akülerin maliyeti ne yazık ki azımsanmayacak derecede yüksektir. Akü ile ilgili yanlış bilinen bilgilerden dolayı, birçok kullanıcı yanlış tip aküyü tercih etmekte, bu nedenle her iki yılda bir hatta her yıl arızalanan akü, yenisiyle değiştirilmektedir. Bu durum tüketicinin cebinden çıkan parayı azalttığı gibi, yanlışın devam etmesine neden olmaktadır. Akü hakkında bilgiler edinmeden ucuza olanı almak tekrar alıma neden olacağı için pahalıya mâl olacaktır.
Akü, yenilenebilir enerjinin depolanmasında da büyük önem taşımaktadır. Bir akü satın alınmadan önce birçok faktör dikkate alınır. Aküler, yağmurlu / bulutlu günlerde veya geceleri yedek güç depolama istasyonu için şebekeden bağımsız güneş sistemlerinin en temel unsurlarından biridir. Bu yazımızda bir akü çeşidi olan lityum akü ve jel aküyü tanıyıp, lityum akü ile jel akü arasındaki farkları öğreneceğiz.
Lityum Akü
Lityum akülerin günümüzdeki bir diğer adı lityum pildir. Tablet, telefon, dizüstü ve masaüstü bilgisayarlarda sıkça rastlayabileceğimiz bu pil türü ilk olarak 1931 yılında geliştirilmiştir. O dönemden bu yana gelişen teknoloji ile birlikte ömrü uzamış, şarjı kolaylaşmıştır. Sahip olduğu özellikle sayesinde hemen hemen her elektronik cihazda kullanılabilen lityum pillerin fiyatları yüksektir. Ancak son beş yılda fiyatlarındaki hafif bir düşüş nedeniyle lityum aküler tekrar tercih edilmektedir.
Tekrar tekrar doldurabilen lityum akü, verimliliği yüksek olan bir akü türüdür. Bu sebeple, elektronik cihazlarda ve arabalarda lityum aküler tercih edilir. Ağırlıkları ve büyüklükleriyle doğru orantılı olarak fazla düzeyde elektrik enerjisi sağlayan lityum aküler, oldukça popülerdir.
Cep telefonlarında kullanılan lityum iyon piller ise içerindeki kimyasal bileşenin de hafif olmasıyla birlikte oldukça küçük boyutlu ve hafiftir. Bu pillerde, hafıza etkisi adı verilen şarj durumunu etkileyen sıkıntı mevcut olmadığı için bitmesi beklenmeden yeniden şarj edilebilir.
Lityum akülerin ömrü kullanım şekline göre değişiklik gösterebilir. Lityum pil, 25 derece bir ortam sıcaklığında kullanılmadan saklanır ve her kullanım sonunda tamamen şarj edilirse, her yıl pilin ömründe %20 azalma meydana gelir. Pilin ömrü sıcaklık ile ilişkilidir. Sıcak arttıkça ömrü azalır, sıcaklık azaldıkça ömrü artar. Lityum pilin ömrüne etki eden bir diğer unsur da pilin şarj seviyesidir. %40’lık bir doluluk oranına sahip olan bir pil, 0 derece sıcaklıkta saklanırsa, yıllık ömründen, %2 kayıp yaşar. Standart bir kullanım ile bir lityum pil ortalama 5 yıl kullanılabilir.
Jel Akü
Jel akü, elektrolitin sıvı halde değil de jel halde bulunduğu akü tipidir. Jel akü, elektrolit olarak silika jel ağı ve jel sülfürik asitten meydana gelir. Elektrolit, zar ile pozitif ve negatif kutuplar arasında doldurulan kolloidal durumda kalır. Jel, sülfürik asit elektrolitini çevreler ve dışarı akmaz. Bu, jel pilleri titreşimlere karşı çok dayanıklı hale getirir.
Jel akülerin çalışma prensibi, içerisindeki gazın dışarı çıkmasının engellenmesi ve kimyasal tepkime sonucunda jel haline dönüşmesine dayanır. Jel akü uzun kullanım ömrüne sahiptir ve kullanım için daha güvenlidir. Jel akünün avantajlarından biri de derin bir deşarj döngüsüne sahip olmasıdır. Tüm acil durum uygulamaları ve güneş projelerinin test edilmesi için uygundur.
Jel akünün özelliklerinden biri de düşük deşarj amper moduna sahip olmasıdır. Tamamen deşarj edilebilirler ve özel bir bakım gerektirmezler. Pilleri yüksek şarj ve deşarj akımlarına uyarlanmadığı için şarjları yavaştır.
Jel aküler yüksek sıcaklık ve titreşimlere dayanıklı olmaları sebebiyle, rüzgar ve güneş enerjisi santrallerinde ve denizcilikte tercih edilirler.
Lityum Akü ile Jel Akü Arasındaki Farklar
Lityum akü ile jel akü arasındaki farklar inceleyelim.
*Cycle = %100 deşarj edilen bir akü için doldur boşalt sayısı
- Lityum pilleri çalışma sıcaklığı jel akülere göre biraz daha fazladır.
- Normal saklama veya şarj sıcaklığı 0 ℃ olmalıdır.
- Jel akünün ağırlığı, lityum akünün iki katına eşittir.
- Hem jel hem de lityum piller uygulama ve taşıma için güvenlidir. Jel pillerin içerisindeki kimyasal, sabit bir etkiye sahiptir. Lityum pili korumak için BMS ( Pil Yönetim Sistemi ) sistemi kullanır. Pil yönetim sistemi, pili güvenli çalışma alanı dışında korumak, durumunu izlemek, verileri hesaplamak ve raporlamak gibi yeniden şarj edilebilir bir pili yöneten herhangi bir elektronik sisteme verilen addır.
- Jel piller, lityum pillere göre %50 daha ucuzdur.
- Jel pilin ömrü, lityum pillere göre daha azdır.
- Lityum akünün enerji yoğunluğu, jel akülere göre daha yüksektir.