Có những ưu và nhược điểm liên quan đến hai loại hóa chất pin chính được sử dụng trong các dự án lưu trữ năng lượng mặt trời +.Pin axit chì đã tồn tại lâu hơn và dễ hiểu hơn nhưng có giới hạn về khả năng lưu trữ.Pin lithium-ions có vòng đời dài hơn và trọng lượng nhẹ hơn nhưng vốn đắt hơn.

Cài đặt bộ lưu trữ thường bao gồm một loại pin, như với LG Chem ở đây.Hình ảnh lịch sự của GreenBrilliance

Liệu người ta có thể kết hợp ưu điểm của từng loại hóa chất để tạo ra một bộ pin dung lượng cao, tiết kiệm chi phí không?

Có ai phải tháo dỡ bộ pin axit chì của mình chỉ để khai thác các chức năng của pin lithium-ion mới không?Người ta có thể thêm pin axit chì rẻ hơn một chút vào hệ thống lithium của mình để đáp ứng công suất kilowatt giờ nhất định không?

Tất cả các câu hỏi quan trọng có câu trả lời ít được xác định hơn: còn tùy.Việc gắn bó với một chất hóa học sẽ dễ dàng hơn và ít rủi ro hơn, nhưng vẫn có một số cách giải quyết.

Gordon Gunn, kỹ sư điện tại Freedom Solar Power ở Texas, cho biết có thể kết nối pin axit chì và pin lithium với nhau nhưng chỉ thông qua khớp nối AC.

Ông nói: “Bạn hoàn toàn không thể kết nối pin axit chì và pin lithium trên cùng một xe buýt DC.“Tốt nhất là nó sẽ phá hủy pin, và tệ nhất là…cháy?Vụ nổ?Một cách đọc về tính liên tục của không-thời gian?Tôi không biết."

K. Fred Wehmeyer, Phó chủ tịch kỹ thuật cấp cao của công ty pin axit chì US Battery Manufacturing Co., đã đưa ra lời giải thích thêm.

“Nó có thể được tạo ra, nhưng sẽ không đơn giản như việc thêm pin axit chì vào hệ thống pin lithium.Hai hệ thống về cơ bản sẽ hoạt động độc lập”, Wehmeyer nói.“Hệ thống pin lithium vẫn cần được điều khiển bởi BMS của chính nó bằng bộ sạc và bộ điều khiển sạc riêng.Hệ thống ắc quy axit chì sẽ cần bộ sạc và/hoặc bộ điều khiển sạc riêng nhưng không cần BMS.Hai hệ thống có thể cung cấp song song lượng tải tương đương nhưng có thể cần phải có một số biện pháp kiểm soát để phân bổ phân bổ tải một cách an toàn giữa hai nhà hóa học.”

Troy Daniels, giám đốc dịch vụ kỹ thuật của nhà sản xuất pin LFP SimpliPhi Power, không khuyên bạn nên trộn cùng một loại hóa chất trong pin chứ chưa nói đến các loại hóa chất khác nhau trong một hệ thống duy nhất, nhưng ông thừa nhận điều đó có thể thực hiện được.

“Một số cách để kết hợp sẽ là phương pháp có hai hệ thống biệt lập (cả bộ sạc và bộ biến tần) có thể chia sẻ một tải chung hoặc thậm chí phân chia các tải điện cần thiết.anh ấy nói.“Một công tắc chuyển cũng có thể được sử dụng;tuy nhiên, điều này có nghĩa là mỗi lần chỉ có một bộ pin hoặc chất hóa học có thể sạc hoặc xả và có thể phải chuyển thủ công.”

Việc tách tải và thiết lập hai hệ thống thường là một nhiệm vụ phức tạp hơn nhiều người muốn thực hiện.

“Chúng tôi chưa xử lý hệ thống lai lithium/axit chì tại Freedom Solar vì đây không phải là một thiết bị bổ sung rẻ tiền và chúng tôi cố gắng duy trì việc lắp đặt pin đơn giản bằng cách chỉ sử dụng một hóa chất pin và một sản phẩm pin, ” Josh Meade, PE và giám đốc thiết kế cho biết.

Có một công ty đang cố gắng làm cho việc kết hợp hai chất hóa học này trở nên dễ dàng hơn một chút.Nhà sản xuất sản phẩm điện di động Goal Zero có Trạm điện di động Yeti dựa trên lithium có thể được sử dụng để dự phòng một phần tại nhà.Yeti 3000 là pin lithium NMC 3 kWh, nặng 70 lb, có thể hỗ trợ bốn mạch.Nếu cần nhiều năng lượng hơn, Goal Zero cung cấp Mô-đun mở rộng liên kết Yeti cho phép bổ sung pin mở rộng axit chì.Đúng vậy: Pin lithium Yeti có thể kết hợp với axit chì.

“Bể mở rộng của chúng tôi là một chu trình bí ẩn, ắc quy axit chì.Điều này cho phép bạn sử dụng các thiết bị điện tử trong Yeti [hệ thống dựa trên lithium] nhưng sẽ mở rộng pin,” Bill Harmon, GM tại Goal Zero cho biết.“Với công suất 1,25 kWh mỗi chiếc, bạn có thể thêm bao nhiêu [pin axit chì] tùy thích.Khách hàng chỉ cần cắm chúng vào. Đột nhiên, bạn có được tính di động của pin lithium và pin axit chì rẻ tiền đang có mặt tại nhà.”

Vấn đề lớn nhất khi cố gắng liên kết lithium và axit chì với nhau là điện áp, cấu hình sạc và giới hạn sạc/xả khác nhau của chúng.Nếu pin không có cùng điện áp hoặc xả với tốc độ không khớp, nguồn điện sẽ chạy nhanh giữa nhau.Khi nguồn điện chạy nhanh, các vấn đề về nhiệt sẽ phát sinh và làm giảm hiệu quả của chu trình ắc quy.

Goal Zero quản lý tình huống này bằng thiết bị Yeti Link.Yeti Link về cơ bản là một hệ thống quản lý pin phức tạp phù hợp với pin lithium Yeti ban đầu, giúp quản lý điện áp và sạc giữa các chất hóa học khác nhau.

“Yeti Link đang điều chỉnh việc truyền năng lượng giữa các pin.”Harmon nói.“Chúng tôi bảo vệ một cách an toàn, để pin lithium thậm chí không biết nó đã kết hợp với pin axit chì.”

Yeti 3000 có thể nhỏ hơn pin lithium truyền thống tại nhà – LG ChemHarmon cho biết các mẫu Tesla và sonnet thường có công suất ít nhất là 9,8 kWh – nhưng đó chỉ là bản vẽ của nó.Và nếu ai đó có thể mở rộng nó lên đến mốc 9 kWh đó bằng một số pin chì rẻ hơn và cũng có thể mang theo pin lithium khi đi cắm trại hoặc đi xe đạp, tại sao không?

“Hệ thống của chúng tôi dành cho tất cả người dân trong nước không có 15.000 USD để đầu tư vào việc lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng.Và sau đó khi tôi hoàn thành, tất cả những gì tôi phải làm là một thứ gì đó được lắp đặt vĩnh viễn trong nhà của mình,” Harmon nói.“Yeti dành cho những người dễ bị tổn thương trước những gì họ đang tiêu tiền.Hệ thống của chúng tôi có tổng chi phí lắp đặt là 3.500 USD.”

Goal Zero hiện đang sử dụng thế hệ sản phẩm thứ năm nên họ tự tin vào khả năng kết hợp lithium-chì của mình.Nhưng đối với nhiều người khác, những người không thoải mái khi kết hợp hoàn toàn thành phần hóa học của pin, hai hệ thống độc lập và biệt lập có thể được lắp đặt trong cùng một doanh nghiệp hoặc hộ gia đình – miễn là nó được thiết lập bởi một chuyên gia điện.

“Một cách đơn giản và an toàn hơn để bổ sung dung lượng lưu trữ với chi phí thấp hơn cho hệ thống lithium hiện có là chia tải và phân bổ chúng riêng biệt cho hai hệ thống pin.”Wehmeyer của US Battery cho biết.“Dù thế nào đi nữa.Việc này phải được thực hiện bởi người có chuyên môn đã được đào tạo để đảm bảo an toàn.”