هناك إيجابيات وسلبيات مرتبطة بكيمياء البطارية الرئيسية المستخدمة في مشاريع الطاقة الشمسية + التخزين.لقد كانت بطاريات الرصاص الحمضية موجودة لفترة أطول بكثير ويمكن فهمها بسهولة أكبر ولكن لها حدود في قدرتها التخزينية.بطارية ليثيوم أيونتتمتع دورة حياة أطول وأخف وزنًا ولكنها أكثر تكلفة بطبيعتها.

تتكون تركيبات التخزين عادةً من نوع واحد من البطاريات، كما هو الحال مع LG Chem هنا.الصورة مجاملة من GreenBrilliance

هل يمكن الجمع بين إيجابيات كل كيمياء لإنشاء بنك بطاريات عالي السعة وفعال من حيث التكلفة؟

هل سيضطر المرء إلى تفكيك بنك بطاريات الرصاص الحمضية لمجرد الاستفادة من وظائف بطارية ليثيوم أيون جديدة؟هل يمكن للمرء إضافة بطاريات الرصاص الحمضية الرخيصة إلى نظام الليثيوم الخاص به لتلبية قدرة معينة بالكيلووات في الساعة؟

جميع الأسئلة المهمة ذات إجابة أقل تحديدًا: هذا يعتمد.من الأسهل والأقل خطورة الالتزام بكيمياء واحدة، ولكن هناك بعض الحلول البديلة.

وقال جوردون غان، المهندس الكهربائي في شركة Freedom Solar Power في تكساس، إنه من المحتمل أن يكون من الممكن ربط بطاريات الرصاص الحمضية والليثيوم معًا، ولكن فقط من خلال اقتران التيار المتردد.

وقال: "لا يمكنك مطلقًا توصيل بطاريات الرصاص الحمضية والليثيوم على نفس ناقل التيار المستمر"."في أحسن الأحوال، سيؤدي ذلك إلى تدمير البطاريات، وفي أسوأ الأحوال... حريق؟انفجار؟قراءة في استمرارية الزمان والمكان؟لا أعرف."

قدم K. Fred Wehmeyer، نائب الرئيس الأول للهندسة في شركة بطاريات الرصاص الحمضية US Battery Manufacturing Co.، مزيدًا من التوضيح.

"يمكن صنعه، لكنه لن يكون بهذه البساطة مجرد إضافة بطاريات الرصاص الحمضية إلى نظام بطاريات الليثيوم.وقال ويماير: “سيعمل النظامان بشكل مستقل بشكل أساسي”."سيظل نظام بطارية الليثيوم مطلوبًا ليتم التحكم فيه بواسطة نظام إدارة المباني (BMS) الخاص به باستخدام الشاحن الخاص به ووحدة التحكم في الشحن.سيحتاج نظام بطارية الرصاص الحمضية إلى شاحن خاص به و/أو وحدة تحكم بالشحن ولكنه لن يحتاج إلى نظام إدارة المباني.يمكن للنظامين توفير الأحمال المكافئة بالتوازي ولكن قد تكون هناك حاجة إلى بعض التحكم لتخصيص توزيع الأحمال بشكل آمن بين الكيميائيتين.

لا يوصي تروي دانيلز، مدير الخدمات الفنية لشركة SimpliPhi Power المصنعة للبطاريات LFP، بخلط كيمياء البطارية نفسها، ناهيك عن اختلاف الكيمياء في نظام واحد، لكنه يقر بإمكانية القيام بذلك.

"هناك طريقتان للدمج تتمثلان في وجود نظامين معزولين (الشاحن والعاكس) يمكنهما مشاركة حمل مشترك أو حتى تقسيم الأحمال الكهربائية المطلوبة." هو قال."يمكن أيضًا استخدام مفتاح النقل؛ومع ذلك، فإن هذا يعني أن مجموعة واحدة فقط من البطاريات أو المواد الكيميائية يمكن شحنها أو تفريغها في المرة الواحدة ومن المرجح أن يتم النقل اليدوي.

غالبًا ما يكون فصل الأحمال وإعداد نظامين مهمة أكثر تعقيدًا مما يرغب الكثيرون في القيام به.

"لم نتعامل مع نظام هجين من الليثيوم/حمض الرصاص في شركة Freedom Solar لأنه لن يكون إضافة رخيصة الثمن، ونحاول أن نبقي عمليات تركيب البطاريات لدينا بسيطة باستخدام كيمياء بطارية واحدة فقط ومنتج بطارية واحد، قال جوش ميد، مدير PE والتصميم.

هناك شركة واحدة تحاول جعل الجمع بين الكيميائيتين أسهل قليلاً.تمتلك الشركة المصنعة لمنتجات الطاقة المحمولة Goal Zero محطة طاقة محمولة تعتمد على الليثيوم والتي يمكن استخدامها للنسخ الاحتياطي الجزئي للمنزل.Yeti 3000 عبارة عن بطارية ليثيوم NMC بقدرة 3 كيلووات في الساعة ووزن 70 رطلاً يمكنها دعم أربع دوائر.إذا كانت هناك حاجة إلى المزيد من الطاقة، فإن Goal Zero تقدم وحدة توسيع Yeti Link الخاصة بها والتي تسمح بإضافة بطاريات توسيع حمض الرصاص.نعم، هذا صحيح: يمكن إقران بطارية الليثيوم يتي بحمض الرصاص.

"إن خزان التوسع الخاص بنا عبارة عن دورة غامضة، وهي بطارية الرصاص الحمضية.قال بيل هارمون، المدير العام في شركة Goal Zero: "يسمح لك هذا باستخدام الإلكترونيات الموجودة في اليتي [النظام القائم على الليثيوم] ولكنه يعمل على توسيع البطارية"."بقدرة 1.25 كيلووات في الساعة لكل منها، يمكنك إضافة أي عدد تريده من [بطاريات الرصاص الحمضية".يمكن للعميل فقط توصيلها. وفجأة تحصل على إمكانية حمل بطارية الليثيوم وبطاريات الرصاص الحمضية الرخيصة الموجودة في المنزل.

أكبر المشاكل عند محاولة ربط الليثيوم وحمض الرصاص معًا هي الفولتية المختلفة، وملفات الشحن وحدود الشحن/التفريغ.إذا كانت البطاريات ذات نفس الجهد أو يتم تفريغها بمعدلات غير متطابقة، فستعمل الطاقة بسرعة بين بعضها البعض.عندما تعمل الطاقة بسرعة، تنشأ مشكلات تتعلق بالسخونة وتؤثر على كفاءة دورة البطارية.

يدير Goal Zero هذا الموقف من خلال جهاز Yeti Link الخاص به.يعد Yeti Link في الأساس نظامًا متطورًا لإدارة البطارية مناسبًا لبطارية الليثيوم Yeti الأصلية التي تدير الفولتية والشحن بين الكيمياء المختلفة.

"ينظم Yeti Link نقل الطاقة بين البطاريات." قال هارمون."نحن نحمي بطريقة آمنة، بحيث لا تعرف بطارية الليثيوم أنها مرتبطة ببطارية الرصاص الحمضية."

قد يكون جهاز Yeti 3000 أصغر من بطاريات الليثيوم المنزلية التقليدية – LG Chem.وقال هارمون إن نماذج تسلا والسوناتات تتمتع عادة بما لا يقل عن 9.8 كيلووات في الساعة من الطاقة – ولكن هذا هو رسمها.وإذا كان بإمكان شخص ما توسيعه إلى علامة 9 كيلووات في الساعة باستخدام بعض بطاريات الرصاص الرخيصة وأخذ بطارية الليثيوم معه أيضًا عند التخييم أو السفر، فلماذا لا؟

"نظامنا مخصص لجميع الأشخاص في البلاد الذين ليس لديهم 15000 دولار للاستثمار في منشأة لتخزين الطاقة.وقال هارمون: "وبعد ذلك، عندما أنتهي، كل ما يجب علي فعله هو أن أكون شيئًا مثبتًا بشكل دائم في منزلي"."اليتي مخصص لأولئك الذين هم عرضة لما ينفقون المال عليه.نظامنا تم تركيبه بمبلغ إجمالي قدره 3500 دولار.

أصبح Goal Zero الآن في جيله الخامس من المنتج، لذا فهو واثق من قدراته على الجمع بين الليثيوم والرصاص.ولكن بالنسبة للعديد من الأشخاص الآخرين الذين لا يشعرون بالارتياح عند خلط كيمياء البطارية بشكل كامل، يمكن تركيب نظامين منفصلين ومستقلين في نفس العمل أو المنزل - طالما تم إعداده بواسطة متخصص في مجال الكهرباء.

"إن الطريقة الأبسط والأكثر أمانًا لإضافة سعة تخزين أقل تكلفة إلى نظام الليثيوم الحالي هي تقسيم الأحمال وتخصيصها بشكل منفصل لنظامي البطاريات." قال Wehmeyer من البطارية الأمريكية."في كلتا الحالتين.يجب أن يتم ذلك بواسطة محترف مدرب للحفاظ على السلامة.