Der er fordele og ulemper forbundet med de to primære batterikemier, der anvendes i solcelle- og lagringsprojekter. Blybatterier har eksisteret meget længere og er lettere at forstå, men har begrænsninger i deres lagringskapacitet.Litium-ion-batterihar længere levetid og er lettere i vægt, men i sagens natur dyrere.

Lagringsinstallationer består typisk af én batteritype, ligesom med LG Chem her. Foto udlånt af GreenBrilliance

Kan man kombinere fordelene ved hver kemisk sammensætning for at lave én omkostningseffektiv batteribank med høj kapacitet?

Skal man skille sit blybatteri ad bare for at kunne udnytte funktionerne i et nyt lithium-ion-batteri? Kan man tilføje lidt billigere blybatterier til sit lithium-system for at opnå en bestemt kilowatt-time kapacitet?

Alle vigtige spørgsmål med et mindre defineret svar: det afhænger af. Det er nemmere og mindre risikabelt at holde sig til én kemi, men der er nogle løsninger.

Gordon Gunn, elektroingeniør hos Freedom Solar Power i Texas, sagde, at det sandsynligvis er muligt at forbinde bly-syre- og litiumbatterier sammen, men kun via vekselstrømskobling.

"Man kan absolut ikke forbinde bly-syre- og litiumbatterier på den samme DC-bus," sagde han. "I bedste fald ville det ødelægge batterierne, og i værste fald ... brand? Eksplosion? En aflæsning af rumtidskontinuumet? Jeg ved det ikke."

K. Fred Wehmeyer, senior vicedirektør for ingeniørvirksomhed hos blybatterivirksomheden US Battery Manufacturing Co., gav yderligere forklaring.

"Det kan lade sig gøre, men det ville ikke være så simpelt som blot at tilføje blybatterier til litiumbatterisystemet. De to systemer ville i bund og grund fungere uafhængigt," sagde Wehmeyer. "Lithiumbatterisystemet ville stadig skulle styres af sit eget BMS med sin egen oplader og laderegulator. Blybatterisystemet ville have brug for sin egen oplader og/eller laderegulator, men ville ikke have brug for et BMS. De to systemer kunne levere de tilsvarende belastninger parallelt, men der kan være behov for en vis kontrol for sikkert at fordele belastningsfordelingen mellem de to kemiske systemer."

Troy Daniels, teknisk servicechef for LFP-batteriproducenten SimpliPhi Power, anbefaler ikke at blande den samme batterikemi, endsige forskellig kemi i et enkelt system, men han anerkender, at det kan lade sig gøre.

"Et par måder at kombinere på ville være at have to isolerede systemer (både oplader og inverter), der kunne dele en fælles belastning eller endda opdele de nødvendige elektriske belastninger," sagde han. "En omskifter kunne også anvendes; dette ville dog betyde, at kun ét sæt batterier eller kemiske stoffer kunne oplades eller aflades ad gangen, og det ville sandsynligvis skulle være en manuel omskiftning."

At adskille laster og opsætte to systemer er ofte en mere kompliceret opgave, end mange ønsker at forestille sig.

"Vi har ikke beskæftiget os med et hybrid lithium/bly-syre-system hos Freedom Solar, fordi det ikke ville være en billig tilføjelse, og vi forsøger at holde vores batteriinstallationer simple ved kun at bruge én batterikemi og ét batteriprodukt," sagde Josh Meade, PE- og designchef.

Der er én virksomhed, der forsøger at gøre det lidt nemmere at kombinere de to kemiske stoffer. Producenten af ​​bærbare strømprodukter, Goal Zero, har et litiumbaseret Yeti bærbart strømværk, der kan bruges til delvis backup i hjemmet. Yeti 3000 er et 3 kWh, 32 kg NMC litiumbatteri, der kan understøtte fire kredsløb. Hvis der kræves mere strøm, tilbyder Goal Zero sit Yeti Link-udvidelsesmodul, der muliggør tilføjelse af blysyreekspansionsbatterier. Ja, det er rigtigt: Lithium Yeti-batteriet kan parres med blysyre.

"Vores ekspansionsbeholder er et mystisk, cyklisk blybatteri. Dette giver dig mulighed for at bruge elektronikken i Yeti [lithiumbaseret system], men udvider batteriet," sagde Bill Harmon, administrerende direktør hos Goal Zero. "Med 1,25 kWh hver kan du tilføje så mange [blybatterier], som du vil. Kunden kan bare tilslutte dem. Pludselig får du bærbarheden af ​​litiumbatteriet og de billige blybatterier, der står derhjemme."

De største problemer, når man forsøger at forbinde lithium og bly-syre, er deres forskellige spændinger, opladningsprofiler og opladnings-/afladningsgrænser. Hvis batterierne ikke har den samme spænding eller aflades med uensartede hastigheder, vil strømmen løbe hurtigt mellem hinanden. Når strømmen løber hurtigt, opstår der problemer med opvarmning, hvilket forringer batteriets effektivitet.

Goal Zero håndterer denne situation med sin Yeti Link-enhed. Yeti Link er i bund og grund et sofistikeret batteristyringssystem, der er egnet til det originale Yeti litiumbatteri, og som styrer spændinger og opladning mellem de forskellige kemiske komponenter.

"Yeti Link regulerer strømoverførslen mellem batterierne," sagde Harmon. "Vi beskytter på en sikker måde, så litiumbatteriet ikke engang ved, at det er forbundet med et blybatteri."

Yeti 3000 er måske mindre end traditionelle lithium-batterier til hjemmet – LG Chem. Tesla og Sonnets-modeller har typisk mindst 9,8 kWh strøm – men det er dens fordel, sagde Harmon. Og hvis nogen kan udvide den op til 9 kWh med nogle billigere blybatterier og også tage lithiumbatteriet med sig, når de camperer eller tailgater, hvorfor så ikke?

"Vores system er for alle de mennesker i landet, der ikke har 15.000 dollars til at investere i en energilagringsinstallation. Og når jeg så er færdig, mangler jeg bare noget permanent installeret i mit hjem," sagde Harmon. "Yeti er for dem, der er sårbare over for, hvad de bruger penge på. Vores system har en samlet installationspris på 3.500 dollars."

Goal Zero er nu på sin femte generation af produktet, så de er sikre på deres lithium-bly-kombinationsfunktioner. Men for mange andre, der er mindre trygge ved at blande batterikemien direkte, kan to isolerede og uafhængige systemer installeres i den samme virksomhed eller husstand – så længe det er sat op af en elektriker.

"En enklere og sikrere måde at tilføje billigere lagerkapacitet til et eksisterende litiumsystem ville være at opdele belastningerne og allokere dem separat til de to batterisystemer," sagde Wehmeyer fra US Battery. "Uanset hvad. Det bør gøres af en uddannet fagmand for at opretholde sikkerheden."