แบตเตอรี่ที่ใช้ในการจัดเก็บพลังงานเช่นระบบพลังงานหมุนเวียนและรถยนต์ไฟฟ้ามีหลายรูปทรงและขนาดและสามารถประกอบด้วยสารเคมีหลายชนิด ในอดีตแบตเตอรี่ตะกั่วกรดเป็นประเภทแบตเตอรี่ที่ใช้กันมากที่สุดในระบบจัดเก็บพลังงานนอกระบบและระบบจัดเก็บพลังงานแบบไฮบริดอย่างไรก็ตามระบบแบตเตอรี่ที่ใช้ลิเธียมไอออน (Li-ion) เมื่อไม่นานมานี้ได้มีวางจำหน่ายอย่างกว้างขวางเพื่อจุดประสงค์นี้ รถยนต์ไฟฟ้าก็มีแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่ใช้งานมานานเช่นกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับยานพาหนะเช่นรถยกไฟฟ้าและรถกอล์ฟเนื่องจากรถประเภทนี้ไม่ต้องการระยะทางไกลและแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่มีน้ำหนักสูงไม่ใช่ประเด็นสำคัญ ใน3ทางตรงกันข้ามตลาดรถยนต์ไฟฟ้าสำหรับผู้โดยสารที่เติบโตอย่างรวดเร็วได้พัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมอย่างรวดเร็วโดยส่วนใหญ่เป็นผลมาจากแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีน้ำหนักน้อยกว่ามากรวมถึงข้อดีอื่น ๆ ที่จะกล่าวถึงในภายหลัง
นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีแบตเตอรี่ขั้นสูงใหม่ ๆ อีกมากมายเช่นตะกั่วคาร์บอนโซเดียมไอออนแบตเตอรี่อัลตร้า (ซึ่งรวมเทคโนโลยีตัวเก็บประจุและแบตเตอรี่ตะกั่วกรด) และแบตเตอรี่ไหล
แบตเตอรี่ตะกั่วกรดเป็นแบตเตอรี่จัดเก็บที่เก่าแก่ที่สุดและพบได้บ่อยที่สุด พวกเขาถือเป็นแบตเตอรี่ตัวเลือกสำหรับระบบไฟฟ้านอกระบบมานานเนื่องจากต้นทุนความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานที่ค่อนข้างต่ำ
แบตเตอรี่แบบ Deep Cycle คือแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบชาร์จได้ที่มีแผ่นแอกทีฟหนามากและตัวคั่นที่ทำจากโลหะผสมคุณภาพสูงและมีความหนาแน่นสูง โครงสร้างที่แข็งแกร่งนี้ช่วยให้แบตเตอรี่มีการคายประจุอย่างสม่ำเสมอและลึกมากถึง 70% ของความจุทั้งหมด กระบวนการปล่อยประจุอย่างล้ำลึกสามารถทำซ้ำได้หลายร้อยครั้งแม้ว่าแบตเตอรี่จะหมดเพียง 20-30% ของความจุก็สามารถทำซ้ำได้หลายพันครั้ง ดังนั้นอายุการใช้งานของแบตเตอรี่แบบ Deep Cycle จึงแปรผันตรงกับปริมาณที่ปล่อยออกมาเป็นประจำ ยังมีปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมายที่ส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบวัฏจักรลึกซึ่งจะอธิบายเพิ่มเติมในบทความแบตเตอรี่ตะกั่วกรดรอบลึกของเรา
อย่าสับสนกับแบตเตอรี่รอบลึกdeep cycle กับแบตเตอรี่สตาร์ท แบตเตอรี่สตาร์ทที่ใช้ในการใช้งานยานยนต์ได้รับการออกแบบมาเพื่อสตาร์ทเครื่องยนต์สันดาปโดยส่งกระแสไฟที่สั้นและมีกระแสไฟสูงและไม่เหมาะสำหรับการกักเก็บพลังงาน
Lithium-Ion Batteries แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบตเตอรี่ที่ใช้ลิเธียมไอออน (Li-ion) มีวางจำหน่ายทั่วไปเพียง 10-15 ปีและได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคเนื่องจากมีน้ำหนักเบาและมีความหนาแน่นของพลังงานสูง ข้อดีเหล่านี้ทำให้พวกเขากลายเป็นแบตเตอรี่ตัวเลือกสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าและกำลังเป็นที่นิยมอย่างมากสำหรับระบบกักเก็บพลังงานภายในบ้าน
มีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหลายประเภทให้เลือกใช้โดยทั่วไป ได้แก่ ลิเธียมไอออนฟอสเฟต (LiFePO4 หรือ LFP) ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์ (NMC) และลิเธียมโพลิเมอร์ รถยนต์ Tesla Powerwall และ Tesla Electric ใช้ความหลากหลายของ NMC ในการออกแบบเซลล์ทรงกระบอกในขณะที่แบตเตอรี่บ้าน LG chem RESU ยอดนิยมใช้เซลล์โพลีเมอร์รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าแบน
นอกจากนี้ยังมีเคมีลิเธียมอื่น ๆ อีกมากมายเช่นโคโบลต์ออกไซด์ (LiCoO2) ลิเธียมแมงกานีสออกไซด์ (LiMn2O4) โดยทั่วไปแล้วแบตเตอรี่ LFP และ NMC ถือเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมที่คุ้มค่าและเชื่อถือได้มากที่สุดและในปัจจุบันเป็นประเภทที่ใช้กันทั่วไปในระบบพลังงานแสงอาทิตย์นอกระบบและระบบไฮบริด
สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮบริดและนอกระบบความหนาแน่นของพลังงานสูงของ Li-ion หมายความว่าแบตเตอรี่ต้องการพื้นที่ในบ้านน้อยกว่ามากและระบบแบตเตอรี่สามารถต่อสายล่วงหน้าได้ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการติดตั้ง นอกจากนี้ระบบแบตเตอรี่ Li-ion ไม่ขับไล่ก๊าซระเหยใด ๆ ในระหว่างการชาร์จและการคายประจุซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่ตะกั่วกรดบางชนิดและ (ขึ้นอยู่กับข้อบังคับของท้องถิ่น) สามารถติดตั้งภายในอาคารได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ต้องใช้ระบบระบายอากาศที่ซับซ้อน
เซลล์ลิเธียมแต่ละเซลล์มีความหนาแน่นของพลังงานสูงมากและสามารถร้อนขึ้นระหว่างการใช้งานได้ดังนั้นจึงต้องใช้ระบบควบคุมที่ซับซ้อนเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ราคาของค่าแบตเตอรี่ลิเธียม จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้แบตเตอรี่ลิเธียมที่ใช้ต้นปี 2559 มีต้นทุนที่สูงกว่ามากเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นส่วนใหญ่มาจากความซับซ้อนของโมดูลแบตเตอรี่ลิเธียมซึ่งประกอบด้วยเซลล์หลายร้อยเซลล์ที่เชื่อมโยงกันด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน เซลล์ลิเธียมแต่ละเซลล์มีความหนาแน่นของพลังงานสูงมากและสามารถร้อนขึ้นระหว่างการใช้งานได้ดังนั้นจึงต้องใช้ระบบควบคุมที่ซับซ้อนเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ ระบบควบคุมนี้เรียกว่าระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ช่วยปกป้องแบตเตอรี่จากสิ่งต่างๆเช่นกระแสไฟเกินแรงดันไฟฟ้าเกินและอุณหภูมิสูงเกินไปซึ่งอาจทำให้แบตเตอรี่เสียหายอย่างถาวรและในกรณีที่เลวร้ายที่สุดอาจทำให้เกิดไฟไหม้ได้
เนื่องจากตลาดรถยนต์ไฟฟ้าที่ขยายตัวอย่างรวดเร็วทำให้ต้นทุนของระบบแบตเตอรี่ลิเธียมสำหรับใช้ในบ้านลดลง ขณะนี้ Tesla Motors ได้ก่อสร้างสิ่งที่เรียกว่า“ โรงงาน Giga” เกือบเสร็จสมบูรณ์เพื่อจัดหาแบตเตอรี่ Li-ion จำนวนมากเข้าสู่ตลาดโดยมีจุดประสงค์เพื่อลดต้นทุนของเทคโนโลยี สิ่งนี้ร่วมกับผู้ผลิตรถยนต์หลักที่ผลิต EV มากขึ้นคาดว่าจะลดต้นทุนของ Li-ion ได้ถึง 30% ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า การลดต้นทุนควบคู่ไปกับการเพิ่มขึ้นของผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ที่ผลิตอินเวอร์เตอร์พร้อมเครื่องชาร์จที่เข้ากันได้กับลิเธียม BMS จะทำให้ระบบจัดเก็บพลังงานลิเธียมแพร่หลายในบ้านที่มีธุรกิจต่างๆ