Det finnes fordeler og ulemper knyttet til de to viktigste batterikjemiene som brukes i solcelle- og lagringsprosjekter. Blybatterier har eksistert mye lenger og er lettere å forstå, men har begrensninger i lagringskapasiteten.Litiumionbatterihar lengre levetid og er lettere i vekt, men iboende dyrere.

Lagringsinstallasjoner består vanligvis av én batteritype, slik som med LG Chem, her. Foto med tillatelse fra GreenBrilliance

Kan man kombinere fordelene ved hver kjemiske ingrediens for å lage én kostnadseffektiv batteribank med høy kapasitet?

Må man demontere blybatteribanken sin bare for å kunne utnytte funksjonene til et nytt litiumionbatteri? Kan man legge til litt billigere blybatterier i litiumsystemet sitt for å oppnå en viss kilowattimekapasitet?

Alle viktige spørsmål med et mindre definert svar: det kommer an på. Det er enklere og mindre risikabelt å holde seg til én kjemi, men det finnes noen løsninger.

Gordon Gunn, elektroingeniør hos Freedom Solar Power i Texas, sa at det sannsynligvis er mulig å koble blysyre- og litiumbatterier sammen, men bare gjennom vekselstrømskobling.

«Du kan absolutt ikke koble blysyre- og litiumbatterier på samme likestrømsbuss», sa han. «I beste fall ville det ødelegge batteriene, og i verste fall ... brann? Eksplosjon? En avlesning av romtidskontinuumet? Jeg vet ikke.»

K. Fred Wehmeyer, senior visepresident for ingeniørfag hos blybatteriselskapet US Battery Manufacturing Co., ga ytterligere forklaring.

«Det kan gjøres, men det ville ikke være så enkelt som å bare legge til blybatterier i litiumbatterisystemet. De to systemene ville i hovedsak fungere uavhengig», sa Wehmeyer. «Litiumbatterisystemet ville fortsatt måtte styres av sitt eget BMS med sin egen lader og ladekontroller. Blybatterisystemet ville trenge sin egen lader og/eller ladekontroller, men ville ikke trenge et BMS. De to systemene kan forsyne tilsvarende belastninger parallelt, men det kan være nødvendig med en viss kontroll for å fordele lasten på en sikker måte mellom de to kjemiske systemene.»

Troy Daniels, teknisk tjenestesjef for LFP-batteriprodusenten SimpliPhi Power, anbefaler ikke å blande samme batterikjemi, enn si ulik kjemi i ett enkelt system, men han erkjenner at det er mulig.

«Et par måter å kombinere på er å ha to isolerte systemer (både lader og inverter) som kan dele en felles last eller til og med dele nødvendige elektriske laster.» sa han. «En overføringsbryter kan også brukes. Dette vil imidlertid bety at bare ett sett med batterier eller kjemikalier kan lades eller utlades om gangen, og det må sannsynligvis gjøres en manuell overføring.»

Å separere laster og sette opp to systemer er ofte en mer komplisert oppgave enn mange ønsker å få til.

«Vi har ikke jobbet med et hybrid litium/bly-syre-system hos Freedom Solar fordi det ikke ville være et billig tillegg, og vi prøver å holde batteriinstallasjonene våre enkle ved å bare bruke én batterikjemi og ett batteriprodukt», sa Josh Meade, PE- og designsjef.

Det finnes ett selskap som prøver å gjøre det litt enklere å kombinere de to kjemiske stoffene. Goal Zero, produsent av bærbare strømprodukter, har et litiumbasert Yeti bærbart strømanlegg som kan brukes til delvis backup i hjemmet. Yeti 3000 er et 3 kWh, 30 kg NMC litiumbatteri som kan støtte fire kretser. Hvis det kreves mer strøm, tilbyr Goal Zero sin Yeti Link-utvidelsesmodul som tillater tillegg av blysyre-ekspansjonsbatterier. Ja, det stemmer: Litium Yeti-batteriet kan kobles sammen med blysyre.

«Ekspansjonstanken vår er et mystisk, syklusbasert blybatteri. Dette lar deg bruke elektronikken i Yeti [litiumbasert system], men utvider batteriet», sa Bill Harmon, daglig leder hos Goal Zero. «Med 1,25 kWh hver kan du legge til så mange [blybatterier] du vil. Kunden kan bare koble dem til. Plutselig får du portabiliteten til litiumbatteriet og de rimelige blybatteriene som står hjemme.»

De største problemene når man prøver å koble litium og blybatterier sammen er deres forskjellige spenninger, ladeprofiler og lade-/utladingsgrenser. Hvis batteriene ikke har samme spenning eller utlades med ulik hastighet, vil strømmen gå raskt mellom hverandre. Når strømmen går raskt, oppstår det problemer med oppvarming, noe som reduserer batterisyklusens effektivitet.

Goal Zero håndterer denne situasjonen med Yeti Link-enheten sin. Yeti Link er i hovedsak et sofistikert batteristyringssystem som er egnet for det originale Yeti-litiumbatteriet, og som håndterer spenninger og lading mellom de ulike kjemiske elementene.

«Yeti Link regulerer strømoverføringen mellom batteriene», sa Harmon. «Vi beskytter på en sikker måte, slik at litiumbatteriet ikke engang vet at det er koblet til et blybatteri.»

Yeti 3000 er kanskje mindre enn tradisjonelle litiumbatterier til hjemmebruk – LG Chem. Tesla og Sonnets-modeller har vanligvis minst 9,8 kWh strøm – men det er dens fordel, sa Harmon. Og hvis noen kan utvide den opp til 9 kWh-merket med noen billigere blybatterier og også ta med seg litiumbatteriet når de camper eller tailgater, hvorfor ikke?

«Systemet vårt er for alle i landet som ikke har 15 000 dollar til å investere i et energilagringsanlegg. Og når jeg er ferdig, er alt jeg trenger noe permanent installert i hjemmet mitt», sa Harmon. «Yeti er for de som er sårbare for hva de bruker penger på. Systemet vårt koster totalt 3500 dollar å installere.»

Goal Zero er nå inne i sin femte generasjon av produktet, så de er trygge på sine litium-bly-kombinasjonsegenskaper. Men for mange andre som er mindre komfortable med å blande batterikjemien direkte, kan to isolerte og uavhengige systemer installeres i samme bedrift eller husholdning – så lenge det settes opp av en elektriker.

«En enklere og tryggere måte å legge til rimeligere lagringskapasitet i et eksisterende litiumsystem ville være å dele lastene og tildele dem separat til de to batterisystemene», sa Wehmeyer fra US Battery. «Uansett. Det bør gjøres av en trent fagperson for å opprettholde sikkerheten.»