लेड एसिड बैटरियों ने खासकर 1800 के देर तक कारों के लोकप्रिय होने लगने से लेकर ऊर्जा संग्रह में लंबे समय तक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। ये पुरानी बैटरियां तब भी बनी रहीं जब वे काफी हद तक अच्छा काम करती थीं और खरीदने में बिल्कुल सस्ती थीं। जी हां, वे नई बैटरी तकनीकों की तुलना में प्रति यूनिट कम ऊर्जा देती हैं, लेकिन लोगों को इनकी कीमत पसंद आती है। औसतन, लेड एसिड बैटरियों की कीमत प्रति किलोवाट घंटा लिथियम आयन बैटरियों की तुलना में काफी कम होती है, जिनकी आजकल चर्चा हो रही है। इसी कारण लोग अभी भी बजट के मामले में लेड एसिड बैटरियों का चयन करते हैं। ये सामान्य कार स्टार्टर्स, कार्यालयों और अस्पतालों में बैकअप पावर सिस्टम, और छोटे सौर ऊर्जा संयंत्रों के लिए बेहतर हैं, जहां हर रुपए की बचत जरूरी होती है। बजट सीमाओं के कारण अक्सर इन पारंपरिक बैटरियों को ही पसंद किया जाता है, भले ही उनकी पुरानी प्रतिष्ठा हो।
लिथियम आयन बैटरियां आजकल लगभग स्वर्ण मानक बन गई हैं क्योंकि वे पुरानी लेड एसिड बैटरियों की तुलना में इतनी छोटी पैकेजिंग में बहुत अधिक शक्ति प्रदान करती हैं। ऊर्जा घनत्व की संख्या को देखें और लिथियम प्रति पाउंड प्राप्त होने वाले जूस की मात्रा के संदर्भ में लेड एसिड को पीछे छोड़ देता है। इससे वे घरेलू सौर सेटअप्स के लिए आदर्श हो जाते हैं जहां स्थान महत्वपूर्ण होता है, इसके अलावा वे पवन टर्बाइनों और अन्य हरित तकनीक स्थापनों के साथ भी बहुत अच्छा काम करते हैं। हालांकि वास्तविक बात यह है कि उनकी लंबी आयु है। ये बैटरियां लेड एसिड के समकक्षों की तुलना में सैकड़ों अधिक चार्ज चक्रों का सामना कर सकती हैं जिसके बाद उनकी जगह करने की आवश्यकता होती है, जिसकी वजह से वे पीछे के सौर पैनलों से लेकर विशाल ग्रिड स्केल संग्रहण परियोजनाओं तक दिखाई दे रही हैं। हाल के बाजार अनुसंधान से पता चलता है कि हल्के समाधानों की ओर प्रवृत्ति लगातार जारी है, कंपनियां तंग स्थानों में फिट होने वाले पैक विकसित करने की दौड़ में हैं जबकि विभिन्न अनुप्रयोगों में अच्छा प्रदर्शन सुनिश्चित कर रही हैं।
निकल धातु हाइड्राइड या NiMH बैटरियां प्रदर्शन के मामले में एक अच्छा संतुलन बनाए रखती हैं, खासकर जैसे हाइब्रिड कारों और घर के आसपास के दैनिक उपकरणों के लिए। लोग इन बैटरियों को कुछ बाजारों में पसंद करते हैं क्योंकि ये अपना चार्ज काफी अच्छी तरह से बरकरार रखती हैं और ऊर्जा घनत्व पर अत्यधिक खर्च किए बिना लगातार शक्ति प्रदान करती हैं। जब हम इनकी तुलना लिथियम आयन और पुरानी लेड एसिड बैटरियों से करते हैं, तो NiMH बैटरियां शक्ति उत्पादन और भार के मामले में कहीं बीच की स्थिति रखती हैं। पर्यावरण के मामले में, अधिकांश लोगों का सहमत हैं कि NiMH बैटरियां वास्तव में पृथ्वी के लिए बेहतर हैं क्योंकि इन्हें अन्य प्रकार की तुलना में बहुत आसानी से पुनर्चक्रित किया जा सकता है। यह उन्हें प्रकृति पर अपने प्रभाव के बारे में चिंतित व्यवसायों के लिए अधिक हरित विकल्प के रूप में उभरा है।
ऊर्जा भंडारण के क्षेत्र में वर्तमान में कुछ बहुत उत्साहजनक परिवर्तन हो रहे हैं, जिनमें ठोस-अवस्था (सॉलिड-स्टेट) और प्रवाह (फ्लो) बैटरियों जैसी नई तकनीकें ऊर्जा भंडारण की हमारी क्षमता को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा रही हैं। ठोस-अवस्था बैटरियां काफी आशाजनक लग रही हैं क्योंकि वे सुरक्षित हैं और प्रति इकाई भार में अधिक ऊर्जा संग्रहित कर सकती हैं, लेकिन उत्पादन लागत को कम करने और उत्पादन क्षमता को बढ़ाने में अभी और काम करने की आवश्यकता है। दूसरी ओर, प्रवाह बैटरियां बड़े पैमाने पर परियोजनाओं में अपनी अलग ताकत रखती हैं क्योंकि ये अधिक स्थायी होती हैं और संचालकों को कुल क्षमता से अलग शक्ति उत्पादन को समायोजित करने की अनुमति देती हैं। उद्योग के भीतरी लोग ठोस-अवस्था तकनीक को एक ऐसा मान रहे हैं जो सब कुछ बदल सकता है, एक बार जब मूल्य समस्याओं का समाधान हो जाए। आगे देखते हुए, कई शोधकर्ता विश्वास करते हैं कि ये नवाचार लगातार विकसित होते रहेंगे, दुनिया भर में सामग्री विज्ञान प्रयोगशालाओं में हो रही निरंतर खोजों के कारण। यदि वर्तमान प्रवृत्तियां जारी रहीं, तो हमें अगले कुछ वर्षों के भीतर ही ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के पूरी तरह से नए प्रकार देखने को मिल सकते हैं।
बैटरी की क्षमता और वोल्टेज के बारे में जानने से यह पता चलता है कि बैटरी वास्तव में कितना ऊर्जा भंडारण प्रदान करती है। क्षमता के मापन सामान्यतः एम्पीयर-घंटे (Ah) में आते हैं और मूल रूप से हमें बताते हैं कि बैटरी में कुल मिलाकर कितनी बिजली संग्रहित है। फिर वोल्टेज है, जो बैटरी के अंदर विद्युत दबाव अंतर को मापता है। यह हमें यह बताता है कि किसी भी पल हमें कितनी शक्ति प्राप्त हो सकती है। विभिन्न उपयोगों के लिए बैटरियों की जांच करते समय, बड़ी संख्या सामान्यतः बेहतर परिणाम का संकेत देती है। उदाहरण के लिए, बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता वाली इलेक्ट्रिक कारों की तुलना में न्यूनतम शक्ति पर चलने वाले छोटे उपकरणों की कल्पना करें। घरेलू सिस्टम से जुड़े सौर पैनलों का उदाहरण लें। अधिक वोल्टेज वाली बैटरी शाम के समय जब मांग में वृद्धि होती है, एक साथ कई उपकरणों को चलाने के लिए बेहतर काम करती है। IEC इन सभी विनिर्देशों के परीक्षण के लिए अधिकांश उद्योग मानक निर्धारित करता है, इसलिए निर्माताओं के पास घरों या व्यवसायों के लिए उत्पादों के डिज़ाइन करने के लिए स्पष्ट दिशानिर्देश होते हैं। ये मानक अंततः इस बात को प्रभावित करते हैं कि लोग अपनी विशिष्ट आवश्यकताओं और बजट के आधार पर किस प्रकार की बैटरी खरीदते हैं।
बैटरियों की बात करते समय, यह जानने के लिए कि वे कितने समय तक चलेंगी, दो मुख्य कारक उभरकर सामने आते हैं: चक्र जीवन (साइकिल लाइफ) और डिस्चार्ज की गहराई (डीओडी)। चक्र जीवन का मतलब यह है कि बैटरी कितनी बार चार्ज और डिस्चार्ज हो सकती है, इससे पहले कि वह अपनी शक्ति खोना शुरू कर दे। अधिकांश लोगों को यह अहसास नहीं होता है कि डिस्चार्ज की गहराई हमें यह बताती है कि बैटरी की कुल क्षमता का कितना हिस्सा हर बार उपयोग में लिया जाता है। उदाहरण के लिए, लिथियम-आयन बैटरियां आमतौर पर 500 से 1500 पूर्ण चक्रों तक चलती हैं, जिसकी वजह से आज कई उपकरणों में उनका उपयोग किया जाता है। लागत के मामले में, वे बैटरियां जो अधिक समय तक चलती हैं, इसका मतलब है कम बार बदलना पड़ता है, जिससे लंबे समय में पैसे बचते हैं। इन संख्याओं के बारे में जानने से लोग अपनी आवश्यकतानुसार सही संग्रहण समाधान चुनने में सक्षम होते हैं, चाहे वह किसी निर्माण स्थल पर उपकरणों को चलाना हो या बिजली कटौती के दौरान रोशनी बनाए रखना।
विभिन्न परिस्थितियों में बैटरियों के प्रदर्शन के मामले में चार्ज और डिस्चार्ज दरें बहुत महत्वपूर्ण होती हैं। मूल रूप से, ये दरें हमें बताती हैं कि बैटरी कितनी तेजी से बिजली ग्रहण कर सकती है या उसे बाहर निकाल सकती है, जिससे यह तय होता है कि किस प्रकार के कार्य के लिए यह उपयुक्त है। उदाहरण के लिए, लिथियम आयन बैटरियों पर विचार करें, जो आमतौर पर तेजी से चार्ज और डिस्चार्ज करने की प्रक्रिया को अच्छी तरह से संभालती हैं, इसलिए वे उन जगहों पर बेहतर काम करती हैं जहां तेजी से ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जैसे इलेक्ट्रिक कारों में। दूसरी ओर, लेड एसिड बैटरियां तेजी से चार्ज/डिस्चार्ज चक्रों के साथ अच्छा प्रदर्शन नहीं करती हैं, इसी कारण हम उन्हें अधिकांशतः कम मांग वाले अनुप्रयोगों में उपयोग करते हैं। ऊर्जा भंडारण के साथ काम करने वाले प्रत्येक व्यक्ति को बैटरी के प्रकार का चयन करने से पहले इन कारकों पर ध्यान से विचार करना चाहिए। आवश्यकता और उपलब्ध तकनीक के बीच उचित मिलान करने से भंडारण प्रणालियों को विकसित करने में बहुत अंतर पड़ता है जो समय के साथ विश्वसनीय रूप से काम करेंगी, जिसके लिए भी उनका उद्देश्य होगा।
घरों के लिए ऊर्जा भंडारण प्रणाली आवासीय बिजली उपयोग को कुशल और स्थायी बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। अधिकांश स्थापनाओं में विभिन्न घटक शामिल होते हैं, जिनमें बैटरियाँ पूरी प्रणाली का केंद्र होती हैं। लिथियम आयन बैटरियाँ हाल के वर्षों में काफी लोकप्रिय हुई हैं क्योंकि वे छोटी जगह में अधिक ऊर्जा समेट सकती हैं और अन्य विकल्पों की तुलना में अधिक समय तक चलती हैं। घरेलू सौर पैनलों के साथ भंडारण को जोड़ना तार्किक है, क्योंकि यह परिवारों को अपने पैनलों से उत्पन्न ऊर्जा का उपयोग करने की अनुमति देता है, बाहरी बिजली के स्रोतों पर निर्भरता को कम करते हुए। कुछ अध्ययनों में दिखाया गया है कि सौर ऊर्जा के साथ भंडारण को जोड़ने से वार्षिक बिजली के बिलों में लगभग 40% की कमी आ सकती है, जिसका अर्थ है बचत में वास्तविक पैसा और ऊर्जा के उपयोग के समय और तरीके पर अधिक नियंत्रण। हालांकि, इन प्रणालियों की स्थापना के लिए ध्यान से काम करने की आवश्यकता होती है। यदि उनका निवेश समय के साथ लाभदायक हो, तो गृह मालिकों को सुनिश्चित करना चाहिए कि सभी वायरिंग सही ढंग से जुड़ी हो और बैटरियों की नियमित रूप से घिसाव या क्षति के लक्षणों की जांच की जाए।
बड़े पैमाने पर बैटरी सिस्टम, ऊर्जा ग्रिड को स्थिर रखने में बढ़ती महत्वता रख रहे हैं, जबकि नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों को शामिल किया जा रहा है। मूल रूप से जो होता है, वह यह है कि ये बड़ी बैटरियां अतिरिक्त उत्पादन के समय अनिश्चित स्रोतों, जैसे कि विंड फार्म और सौर पैनलों द्वारा उत्पादित बिजली को संग्रहित रखती हैं, जिससे नेटवर्क में विश्वसनीय वितरण बना रहता है। हाल के आंकड़ों को देखते हुए, विशेषज्ञों का अनुमान है कि वैश्विक स्तर पर ग्रिड संग्रहण की क्षमता में 2020 में लगभग 10 गीगावाट से लेकर 2030 तक लगभग 200 गीगावाट तक की वृद्धि होगी। इस तरह की वृद्धि स्पष्ट रूप से दर्शाती है कि आधुनिक ऊर्जा प्रबंधन के लिए यह तकनीक कितनी महत्वपूर्ण बन चुकी है। कई देशों ने पहले से ही बेहतर बैटरी तकनीक के विकास में निवेश शुरू कर दिया है, और इसे पारंपरिक जीवाश्म ईंधन से साफ विकल्पों की ओर बढ़ने का एक प्रमुख घटक माना जा रहा है। हम आगे आने वाले समय में इन भंडारण समाधानों के व्यापक उपयोग को बढ़ावा देने वाले अधिक नीतिगत परिवर्तन देखने की उम्मीद कर सकते हैं, जो अंततः हमारे विद्युत बुनियादी ढांचे के लिए एक हरित भविष्य की ओर संक्रमण में मदद करेगा।
औद्योगिक भंडारण के लिए ऊर्जा की आवश्यकताएं घरेलू आवश्यकताओं के समान बिल्कुल भी नहीं दिखतीं, क्योंकि इनके आकार और बिजली की मांग काफी अधिक होती है। बड़े कारखानों और गोदामों को आमतौर पर भारी बैटरी बैंकों की आवश्यकता होती है, जो लगातार 24 घंटे बिजली की आपूर्ति कर सकें ताकि सब कुछ सुचारु रूप से काम करता रहे। उदाहरण के लिए, मोटर वाहन संयंत्रों या वितरण केंद्रों पर इन प्रणालियों पर निर्भरता होती है, लेकिन उन्हें स्थापित करते समय मौजूदा बुनियादी ढांचे के साथ इनकी लागत और सही स्थापना में समस्याओं का सामना करना पड़ता है। आवासीय स्थापना इसके विपरीत अलग तरीके से काम करती है। गृह मालिक आमतौर पर कॉम्पैक्ट प्रणालियों का चयन करते हैं, जिन्हें केवल बुनियादी चीजों जैसे कि प्रकाश व्यवस्था, हीटिंग, और बिजली जाने पर कुछ उपकरणों को चलाने जैसी आवश्यकताओं को पूरा करना होता है। अधिकांश लोग जो घरेलू बैटरी स्थापित करते हैं, उन्होंने अपने संतुष्ट होने की बात कही है क्योंकि इससे वे पैसे बचाते हैं और दैनिक जीवन सरल हो जाता है। वहीं कारखानों के प्रबंधकों को अधिक चिंता इस बात की होती है कि क्या यह प्रणाली पूरे उत्पादन पाली में विफल हुए बिना चल पाएगी। किसी भी स्थिति के लिए उचित भंडारण समाधान चुनते समय इस अंतर को समझना बहुत महत्वपूर्ण है।
