Existen ventajas y desventajas asociadas con las dos químicas principales de las baterías utilizadas en proyectos de energía solar y almacenamiento.Las baterías de plomo-ácido existen desde hace mucho más tiempo y se entienden más fácilmente, pero tienen límites en su capacidad de almacenamiento.Batería de iones de litioLos s tienen ciclos de vida más largos y son más livianos pero intrínsecamente más caros.

Las instalaciones de almacenamiento suelen consistir en un tipo de batería, como ocurre con LG Chem, aquí.Foto cortesía de GreenBrilliance

¿Se pueden combinar las ventajas de cada química para crear un banco de baterías rentable y de alta capacidad?

¿Es necesario desmantelar su banco de baterías de plomo-ácido sólo para aprovechar las funciones de una nueva batería de iones de litio?¿Se pueden agregar baterías de plomo-ácido un poco más baratas a su sistema de litio para alcanzar una determinada capacidad de kilovatios-hora?

Todas las preguntas importantes con una respuesta menos definida: depende.Es más fácil y menos riesgoso seguir con una química, pero existen algunas soluciones.

Gordon Gunn, ingeniero eléctrico de Freedom Solar Power en Texas, dijo que probablemente sea posible conectar baterías de plomo-ácido y de litio, pero sólo mediante acoplamiento de CA.

"No se pueden conectar en absoluto baterías de plomo-ácido y de litio en el mismo bus de CC", afirmó.“En el mejor de los casos, destruiría las baterías y, en el peor, ¿un incendio?¿Explosión?¿Una lectura del continuo espacio-tiempo?No sé."

K. Fred Wehmeyer, vicepresidente senior de ingeniería de la empresa de baterías de plomo-ácido US Battery Manufacturing Co., brindó más explicaciones.

“Se puede fabricar, pero no sería tan sencillo como añadir baterías de plomo-ácido al sistema de baterías de litio.Básicamente, los dos sistemas actuarían de forma independiente”, afirmó Wehmeyer.“El sistema de batería de litio aún tendría que estar controlado por su propio BMS con su propio cargador y controlador de carga.El sistema de batería de plomo-ácido necesitaría su propio cargador y/o controlador de carga, pero no necesitaría un BMS.Los dos sistemas podrían suministrar cargas equivalentes en paralelo, pero podría ser necesario cierto control para asignar de forma segura la distribución de carga entre las dos químicas”.

Troy Daniels, gerente de servicios técnicos del fabricante de baterías LFP SimpliPhi Power, no recomienda mezclar la misma química de batería y mucho menos química diferente en un solo sistema, pero reconoce que se puede hacer.

“Un par de formas de combinar serían la ruta de tener dos sistemas aislados (tanto cargador como inversor) que podrían compartir una carga común o incluso dividir las cargas eléctricas requeridas." él dijo.“También se podría utilizar un interruptor de transferencia;sin embargo, esto significaría que sólo un conjunto de baterías o productos químicos podría cargarse o descargarse a la vez y probablemente tendría que ser una transferencia manual”.

Separar cargas y configurar dos sistemas suele ser una tarea más complicada de lo que muchos quisieran realizar.

“No hemos tratado con un sistema híbrido de litio/plomo-ácido en Freedom Solar porque no sería un complemento barato, y tratamos de mantener nuestras instalaciones de baterías simples usando solo una química de batería y un producto de batería. ”, dijo Josh Meade, director de diseño y educación física.

Hay una empresa que intenta facilitar un poco la combinación de las dos químicas.El fabricante de productos de energía portátil Goal Zero tiene una central eléctrica portátil Yeti a base de litio que se puede utilizar como respaldo parcial en el hogar.Yeti 3000 es una batería de litio NMC de 3 kWh y 70 libras que puede admitir cuatro circuitos.Si se requiere más energía, Goal Zero ofrece su módulo de expansión Yeti Link que permite agregar baterías de expansión de plomo-ácido.Sí, así es: la batería de litio Yeti se puede combinar con plomo-ácido.

“Nuestro tanque de expansión es una batería de plomo-ácido de ciclo misterioso.Esto le permite utilizar la electrónica del Yeti [sistema basado en litio] pero expande la batería”, dijo Bill Harmon, gerente general de Goal Zero.“Con 1,25 kWh cada una, puedes agregar tantas [baterías de plomo-ácido] como quieras.El cliente puede simplemente enchufarlas. De repente, obtiene la portabilidad de la batería de litio y las económicas baterías de plomo-ácido en casa”.

Los mayores problemas al intentar vincular el litio y el plomo-ácido son sus diferentes voltajes, perfiles de carga y límites de carga/descarga.Si las baterías no tienen el mismo voltaje o se descargan a velocidades no coincidentes, la energía se transmitirá rápidamente entre sí.Cuando la energía se agota rápidamente, surgen problemas de calentamiento y reducen la eficiencia del ciclo de la batería.

Goal Zero gestiona esta situación con su dispositivo Yeti Link.Yeti Link es esencialmente un sofisticado sistema de gestión de batería adecuado para la batería de litio Yeti original que gestiona los voltajes y la carga entre las diferentes químicas.

“Yeti Link regula esa transferencia de energía entre las baterías.—dijo Harmon."Protegemos de forma segura, de modo que la batería de litio ni siquiera sepa que está casada con una batería de plomo-ácido".

El Yeti 3000 puede ser más pequeño que las tradicionales baterías domésticas de litio: LG Chem.Los modelos Tesla y Sonnet suelen tener al menos 9,8 kWh de potencia, pero ese es su dibujo, dijo Harmon.Y si alguien puede ampliarlo hasta esa marca de 9 kWh con algunas baterías de plomo más baratas y también llevarse la batería de litio cuando acampa o sale de paseo, ¿por qué no?

“Nuestro sistema es para todas las personas del país que no tienen $15.000 para invertir en una instalación de almacenamiento de energía.Y luego, cuando termine, lo único que tengo que hacer es algo instalado permanentemente en mi casa”, dijo Harmon.“Yeti es para aquellos que son vulnerables a lo que gastan su dinero.Nuestro sistema cuesta $3,500 en total instalado”.

Goal Zero se encuentra ahora en su quinta generación de productos, por lo que confía en sus capacidades de combinación de litio y plomo.Pero para muchos otros que no se sienten cómodos mezclando la química de la batería directamente, se pueden instalar dos sistemas aislados e independientes en el mismo negocio u hogar, siempre que los configure un profesional eléctrico.

“Una forma más sencilla y segura de agregar capacidad de almacenamiento de menor costo a un sistema de litio existente sería dividir las cargas y asignarlas por separado a los dos sistemas de baterías.”, dijo Wehmeyer de US Battery."De cualquier manera.Debe ser realizado por un profesional capacitado para mantener la seguridad”.