Existují klady a zápory spojené se dvěma hlavními bateriemi používanými v solárních a akumulačních projektech.Olověné baterie existují mnohem déle a jsou snadněji pochopitelné, ale mají své limity, pokud jde o jejich skladovací kapacitu.Lithium-iontová bateriemají delší životnost cyklu a jsou lehčí, ale přirozeně dražší.

Skladovací zařízení se obvykle skládají z jednoho typu baterie, jako zde LG Chem.Foto s laskavým svolením GreenBrilliance

Lze zkombinovat výhody každé chemie a vytvořit jednu nákladově efektivní, vysokokapacitní bateriovou banku?

Musí člověk demontovat svou olověnou baterii, jen aby mohl využít funkce nové lithium-iontové baterie?Lze do svého lithiového systému přidat o něco levnější olověné baterie, aby splnily určitou kapacitu v kilowatthodinách?

Všechny důležité otázky s méně definovanou odpovědí: záleží.Je snazší a méně riskantní zůstat u jedné chemie, ale existuje několik obcházení.

Gordon Gunn, elektroinženýr z Freedom Solar Power v Texasu, řekl, že je pravděpodobně možné propojit olověné a lithiové baterie dohromady, ale pouze prostřednictvím AC propojení.

"Absolutně nemůžete připojit olověné a lithiové baterie na stejnou DC sběrnici," řekl.„V nejlepším případě by to zničilo baterie a v nejhorším… požár?Exploze?Čtení časoprostorového kontinua?Nevím."

K. Fred Wehmeyer, senior viceprezident pro inženýrství ve společnosti US Battery Manufacturing Co. na výrobu olověných baterií, poskytl další vysvětlení.

„Dá se to vyrobit, ale nebylo by to tak jednoduché, jako pouhé přidání olověných baterií do systému lithiových baterií.Oba systémy by v podstatě jednaly nezávisle,“ řekl Wehmeyer.„Systém lithiových baterií by stále musel být řízen vlastním BMS s vlastní nabíječkou a regulátorem nabíjení.Systém olověných baterií by potřeboval vlastní nabíječku a/nebo regulátor nabíjení, ale nepotřeboval by BMS.Oba systémy by mohly dodávat ekvivalentní zátěže paralelně, ale možná bude potřeba nějaká kontrola, aby bylo možné bezpečně alokovat rozložení zátěže mezi dvě chemie.

Troy Daniels, manažer technických služeb pro výrobce baterií LFP SimpliPhi Power, nedoporučuje míchat stejné složení baterií, natož různé chemické látky v jednom systému, ale uznává, že to lze provést.

„Několik způsobů, jak to zkombinovat, by bylo mít dva izolované systémy (nabíječku i střídač), které by mohly sdílet společnou zátěž nebo dokonce rozdělit požadované elektrické zátěže." řekl.„Mohl by být také použit přepínač;to by však znamenalo, že by se najednou mohla nabíjet nebo vybíjet pouze jedna sada baterií nebo chemie a pravděpodobně by se muselo jednat o ruční přenos.“

Oddělení zátěží a nastavení dvou systémů je často složitější úkol, než si mnozí chtějí.

„Ve společnosti Freedom Solar jsme se nezabývali hybridním systémem lithium/olovo-kyselina, protože by to nebyl levný doplněk, a snažíme se, aby naše instalace baterií byla jednoduchá, protože používáme pouze jednu chemii baterie a jeden bateriový produkt, “ řekl Josh Meade, PE a manažer designu.

Existuje jedna společnost, která se snaží kombinaci těchto dvou chemických látek trochu usnadnit.Výrobce přenosných energetických produktů Goal Zero má přenosnou elektrárnu Yeti na bázi lithia, kterou lze použít pro částečné domácí zálohování.Yeti 3000 je lithiová baterie NMC s kapacitou 3 kWh a 70 lb, která podporuje čtyři okruhy.Pokud je potřeba více energie, Goal Zero nabízí svůj Yeti Link Expansion Module, který umožňuje přidání olověných expanzních baterií.Ano, je to tak: Lithiovou baterii Yeti lze spárovat s olověnou kyselinou.

"Naše expanzní nádrž je záhadný cyklus, olověná baterie."To vám umožňuje používat elektroniku v Yeti [systém na bázi lithia], ale rozšiřuje baterii,“ řekl Bill Harmon, generální ředitel společnosti Goal Zero.„Při 1,25 kWh každé můžete přidat tolik [olověných baterií], kolik chcete.Zákazník je může jen zapojit. Najednou získáte přenosnost lithiové baterie a levných olověných baterií doma.“

Největší problémy při pokusu o propojení lithia a olova jsou jejich různá napětí, nabíjecí profily a limity nabíjení/vybíjení.Pokud jsou baterie mimo stejné napětí nebo se vybíjejí nestejnoměrně, bude energie mezi sebou rychle přecházet.Když proud běží rychle, nastanou problémy s ohřevem a zhorší účinnost cyklu baterie.

Goal Zero tuto situaci zvládá se svým zařízením Yeti Link.Yeti Link je v podstatě důmyslný systém správy baterie vhodný pro originální lithiovou baterii Yeti, která řídí napětí a nabíjení mezi různými chemickými látkami.

„Yeti Link reguluje přenos energie mezi bateriemi.“ řekl Harmon."Chráníme bezpečným způsobem, takže lithiová baterie ani neví, že je snoubená s olověnou baterií."

Yeti 3000 může být menší než tradiční lithiové domácí baterie – LG Chem.Modely Tesla a sonnets mají obvykle výkon nejméně 9,8 kWh – ale to je jeho kresba, řekl Harmon.A když to někdo může rozšířit až na těch 9 kWh nějakými levnějšími olověnými bateriemi a vzít si s sebou i lithiovou baterii na kempování nebo vyjížďky, proč ne?

„Náš systém je pro všechny lidi v zemi, kteří nemají 15 000 USD na investice do zařízení pro ukládání energie.A když skončím, stačí mi něco trvale nainstalovaného v mém domě,“ řekl Harmon.„Yeti je pro ty, kteří jsou zranitelní vůči tomu, za co utrácejí peníze.Náš systém je nainstalován celkem za 3 500 USD.“

Goal Zero je nyní na své páté generaci produktu, takže si je jistý svými schopnostmi kombinace lithia a olova.Ale pro mnoho dalších, kteří jsou méně pohodlní přímo míchat chemii baterií, mohou být ve stejném podniku nebo domácnosti instalovány dva izolované a nezávislé systémy – pokud je nastaví odborník na elektro.

„Jednodušší a bezpečnější způsob, jak přidat levnější skladovací kapacitu ke stávajícímu lithiovému systému, by bylo rozdělit zátěže a přidělit je odděleně dvěma bateriovým systémům.“ řekl Wehmeyer z US Battery."V každém případě."Pro zachování bezpečnosti by to měl provádět vyškolený odborník.“