Има плюсове и минуси, свързани с двата основни химични състава на батериите, използвани в проекти за слънчева енергия и съхранение. Оловно-киселинните батерии съществуват много по-дълго и са по-лесни за разбиране, но имат ограничения в капацитета си за съхранение.Литиево-йонна батерияимат по-дълъг експлоатационен живот и са по-леки, но по своята същност са по-скъпи.

Инсталациите за съхранение обикновено се състоят от един тип батерия, както е при LG Chem, както е показано тук. Снимката е предоставена от GreenBrilliance.

Може ли човек да комбинира предимствата на всяка химия, за да създаде една рентабилна батерия с висок капацитет?

Трябва ли човек да разглоби оловно-киселинната си батерия, само за да се възползва от функциите на нова литиево-йонна батерия? Може ли човек да добави малко по-евтини оловно-киселинни батерии към литиево-йонната си система, за да постигне определен капацитет в киловатчаса?

Все важни въпроси с по-малко дефиниран отговор: зависи. По-лесно и по-малко рисковано е да се придържате към една химия, но има някои заобиколни решения.

Гордън Гън, електроинженер във Freedom Solar Power в Тексас, заяви, че вероятно е възможно да се свържат оловно-киселинни и литиеви батерии, но само чрез променливотоково свързване.

„Абсолютно не можете да свържете оловно-киселинни и литиеви батерии към една и съща DC шина“, каза той. „В най-добрия случай това би унищожило батериите, а в най-лошия... пожар? Експлозия? Отчитане на пространствено-времевия континуум? Не знам.“

К. Фред Уемайер, старши вицепрезидент по инженерството в компанията за оловно-киселинни батерии US Battery Manufacturing Co., предостави допълнителни обяснения.

„Може да се направи, но няма да е толкова просто, колкото просто добавяне на оловно-киселинни батерии към литиево-йонната батерийна система. Двете системи по същество ще действат независимо“, каза Вемайер. „Литиево-йонната батерийна система все още ще трябва да се управлява от собствена система за управление на сградата (BMS) със собствено зарядно устройство и контролер за зареждане. Оловно-киселинната батерийна система ще се нуждае от собствено зарядно устройство и/или контролер за зареждане, но няма да се нуждае от BMS. Двете системи биха могли да захранват еквивалентните товари паралелно, но може да се наложи известен контрол за безопасно разпределение на товара между двете химически системи.“

Трой Даниелс, мениджър технически услуги за производителя на LFP батерии SimpliPhi Power, не препоръчва смесването на батерии с еднакъв химичен състав, камо ли с различен химичен състав, в една система, но признава, че това е възможно.

„Няколко начина за комбиниране биха били чрез две изолирани системи (както зарядно устройство, така и инвертор), които биха могли да споделят общ товар или дори да разделят необходимите електрически товари“, каза той. „Може да се използва и превключвател; това обаче би означавало, че само един комплект батерии или химикали може да се зарежда или разрежда едновременно и вероятно ще трябва да се извършва ръчно превключване.“

Разделянето на товари и настройването на две системи често е по-сложна задача, отколкото мнозина биха искали да се справят.

„В Freedom Solar не сме работили с хибридна литиево-оловно-киселинна система, защото това не би било евтино допълнение и се опитваме да опростим инсталациите на батерии, като използваме само един химичен състав и един батериен продукт“, каза Джош Мийд, мениджър инженер-проектант.

Има една компания, която се опитва да направи комбинирането на двете химии малко по-лесно. Производителят на преносими енергийни продукти Goal Zero предлага преносима електроцентрала Yeti на литиева основа, която може да се използва за частично резервно захранване на дома. Yeti 3000 е литиева батерия NMC с мощност 3 kWh и тегло 70 lb, която може да поддържа четири вериги. Ако е необходима повече мощност, Goal Zero предлага своя модул за разширение Yeti Link, който позволява добавянето на оловно-киселинни разширителни батерии. Да, точно така: литиево-йонната батерия Yeti може да се комбинира с оловно-киселинни батерии.

„Нашият разширителен резервоар е мистериозна циклична оловно-киселинна батерия. Това ви позволява да използвате електрониката в Yeti [литиево-базирана система], но разширява батерията“, каза Бил Хармън, генерален мениджър в Goal Zero. „С 1,25 kWh всяка, можете да добавите колкото искате [оловно-киселинни батерии]. Клиентът може просто да ги включи. Изведнъж получавате преносимостта на литиево-киселинната батерия и евтините оловно-киселинни батерии, които си стоят у дома.“

Най-големите проблеми при опит за свързване на литиеви и оловно-киселинни батерии са различните им напрежения, профили на зареждане и граници на зареждане/разреждане. Ако батериите са с различно напрежение или се разреждат с несъответстващи скорости, зарядът ще се разрежда бързо помежду си. Когато зарядът се разрежда бързо, възникват проблеми с прегряването и се намалява ефективността на цикъла на зареждане/разреждане на батерията.

Goal Zero управлява тази ситуация със своето устройство Yeti Link. Yeti Link е по същество усъвършенствана система за управление на батерията, подходяща за оригиналната литиева батерия Yeti, която управлява напреженията и зареждането между различните химични елементи.

„Yeti Link регулира този пренос на енергия между батериите“, каза Хармън. „Ние защитаваме по безопасен начин, така че литиево-йонната батерия дори не знае, че е свързана с оловно-киселинна батерия.“

Yeti 3000 може да е по-малък от традиционните литиеви батерии за дома – LG Chem. Моделите на Tesla и Sonnets обикновено имат поне 9,8 kWh мощност – но това е неговият капацитет, каза Хармън. И ако някой може да го разшири до тази граница от 9 kWh с някои по-евтини оловни батерии и също така да вземе литиевата батерия със себе си, когато е на къмпинг или на път, защо не?

„Нашата система е за всички хора в страната, които нямат 15 000 долара, за да инвестират в инсталация за съхранение на енергия. А когато приключа, всичко, което ми остава, е нещо, инсталирано постоянно в дома ми“, каза Хармън. „Yeti е за тези, които са уязвими към това, за което харчат пари. Нашата система е инсталирана на обща стойност 3500 долара.“

Goal Zero вече е на пето поколение продукт, така че е уверена в възможностите си за комбиниране на литий и олово. Но за много други, които не се чувстват комфортно да смесват химията на батериите директно, две изолирани и независими системи могат да бъдат инсталирани в един и същ бизнес или домакинство - стига да бъдат настроени от електротехник.

„По-прост и безопасен начин за добавяне на по-евтин капацитет за съхранение към съществуваща литиева система би бил разделянето на товарите и разпределянето им отделно към двете батерийни системи“, каза Вемайер от US Battery. „Така или иначе. Това трябва да се направи от обучен специалист, за да се гарантира безопасността.“