Kan man blanda litium- och blybatterier i ett energilagringsprojekt?

Kan man blanda litium- och blybatterier i ett energilagringsprojekt?

Det finns för- och nackdelar förknippade med de två huvudsakliga batterikemin som används i solenergi + lagringsprojekt.Blybatterier har funnits mycket längre och är lättare att förstå men har begränsningar för deras lagringskapacitet.Litiumjonbatteris har längre cykellivslängder och är lättare i vikt men till sin natur dyrare.

Lagringsinstallationer består vanligtvis av en batterityp, som med LG Chem, här.Foto med tillstånd av GreenBrilliance

Kan man kombinera fördelarna med varje kemi för att göra en kostnadseffektiv batteribank med hög kapacitet?

Måste man ta isär sin bly-syra batteribank bara för att utnyttja funktionerna hos ett nytt litiumjonbatteri?Kan man lägga till lite billigare blybatterier till sitt litiumsystem för att klara en viss kilowatt-timmars kapacitet?

Alla viktiga frågor med ett mindre definierat svar: det beror på.Det är lättare och mindre riskabelt att hålla sig till en kemi, men det finns några omvägar.

 

Gordon Gunn, elektriker på Freedom Solar Power i Texas, sa att det förmodligen är möjligt att koppla ihop bly-syra- och litiumbatterier, men bara genom AC-koppling.

 

"Du kan absolut inte ansluta bly-syra- och litiumbatterier på samma DC-buss," sa han."I bästa fall skulle det förstöra batterierna, och i värsta fall... elda?Explosion?En läsning av rum-tidskontinuumet?Jag vet inte."

 

K. Fred Wehmeyer, senior VP of engineering på bly-syrabatteriföretaget US Battery Manufacturing Co., gav ytterligare förklaring.

 

"Det kan göras, men det skulle inte vara så enkelt som att bara lägga till blybatterier till litiumbatterisystemet.De två systemen skulle i huvudsak agera oberoende, säger Wehmeyer."Litiumbatterisystemet skulle fortfarande behöva styras av sitt eget BMS med sin egen laddare och laddningskontroller.Bly-syrabatterisystemet skulle behöva sin egen laddare och/eller laddningsregulator men skulle inte behöva ett BMS.De två systemen kan leverera motsvarande belastningar parallellt men det kan behöva finnas viss kontroll för att säkert fördela belastningsfördelningen mellan de två kemierna."

Troy Daniels, teknisk servicechef för LFP-batteritillverkaren SimpliPhi Power, rekommenderar inte att man blandar samma batterikemi än mindre olika kemi i ett enda system, men han erkänner att det kan göras.

 

"Ett par sätt att kombinera skulle vara vägen att ha två isolerade system (både laddare och växelriktare) som kan dela en gemensam belastning eller till och med dela upp nödvändiga elektriska belastningar." han sa."En överföringsväxel kan också användas;Detta skulle dock innebära att endast en uppsättning batterier eller kemi skulle kunna laddas eller laddas ur åt gången och sannolikt måste vara en manuell överföring.”

 

Att separera laster och sätta upp två system är ofta en mer komplicerad uppgift än vad många vill ta sig an.

 

"Vi har inte hanterat ett hybrid litium/bly-syrasystem på Freedom Solar eftersom det inte skulle vara ett billigt tillägg, och vi försöker hålla våra batteriinstallationer enkla genom att bara använda en batterikemi och en batteriprodukt, ” sa Josh Meade, PE och designchef.

 

Det finns ett företag som försöker göra det lite lättare att kombinera de två kemin.Tillverkaren av bärbara kraftprodukter Goal Zero har en litiumbaserad Yeti Portable Power Station som kan användas för partiell backup i hemmet.Yeti 3000 är ett 3 kWh, 70 lb NMC litiumbatteri som kan stödja fyra kretsar.Om mer ström krävs, erbjuder Goal Zero sin Yeti Link-expansionsmodul som tillåter tillägg av bly-syra-expansionsbatterier.Ja, det stämmer: Litium Yeti-batteriet kan paras ihop med blysyra.

"Vår expansionstank är ett mystiskt bly-syrabatteri.Detta gör att du kan använda elektroniken i Yeti [litiumbaserat system] men utökar batteriet, säger Bill Harmon, GM på Goal Zero."Vid 1,25 kWh vardera kan du lägga till så många [bly-syrabatterier] du vill.Kunden kan bara koppla in dem. Plötsligt får du bärbarheten av litiumbatteriet och de billiga blybatterierna som sitter hemma.”

 

De största problemen när man försöker koppla samman litium och blysyra är deras olika spänningar, laddningsprofiler och laddnings-/urladdningsgränser.Om batterierna är ur samma spänning eller laddas ur med olika hastigheter kommer strömmen att gå snabbt mellan varandra.När strömmen går snabbt uppstår uppvärmningsproblem och försämrar battericykelns effektivitet.

 

Goal Zero hanterar denna situation med sin Yeti Link-enhet.Yeti Link är i grunden ett sofistikerat batterihanteringssystem som är anpassat för det ursprungliga Yeti litiumbatteriet som hanterar spänningar och laddning bland de olika kemin.

 

"Yeti Link reglerar den kraftöverföringen mellan batterierna.sa Harmon."Vi skyddar på ett säkert sätt, så att litiumbatteriet inte ens vet att det är gift med ett blybatteri."

 

Yeti 3000 kan vara mindre än traditionella litium-hembatterier – LG Chem.Tesla- och sonettermodeller har vanligtvis minst 9,8 kWh effekt – men det är dess ritning, sa Harmon.Och om någon kan utöka det till det där 9-kWh-märket med några billigare blybatterier och även ta med sig litiumbatteriet när man campar eller backar, varför inte?

"Vårt system är till för alla människor i landet som inte har 15 000 dollar att investera i en energilagringsinstallation.Och sedan när jag är klar behöver jag bara vara något permanent installerat i mitt hem”, sa Harmon."Yeti är för dem som är sårbara för vad de spenderar pengar på.Vårt system är totalt $3 500 installerat."

 

Goal Zero är nu inne på sin femte generation av produkter, så den är säker på sin kombination av litium-bly.Men för många andra som är mindre bekväma med att blanda batterikemin rent ut, kan två isolerade och oberoende system installeras i samma företag eller hushåll – så länge det ställs in av en elektriker.

 

"Ett enklare och säkrare sätt att lägga till lägre kostnadslagringskapacitet till ett befintligt litiumsystem skulle vara att dela upp lasterna och allokera dem separat till de två batterisystemen.”, sa Wehmeyer från US Battery."Hur som helst.Det bör göras av en utbildad fackman för att upprätthålla säkerheten.”


Posttid: 2022-01-01