在大多数数据中心设施中,铅酸蓄电池是UPS电源常用的储能设备。UP可以在市电中断时提供后备电源,或为IT设备的有序关闭提供一定的时间。数据中心依赖于UPS和相蓄电池提供电力保障,以在市电中断期间提供关键系统运营的连续性。但铅酸蓄电池也有一些缺点,其中包括:

(1)可靠性

UPS电源通常采用铅酸电池组的供电,任何一块电池都可能成为故障点。损坏的电池可能会导致数据中心UPS供电系统崩溃,尤其是在数据中心设施尚未建立UPS电源冗余的情况下。

调研机构波洛蒙研究所的一项研究发现,铅酸电池故障是数据中心计划外中断的最常见原因,超过了人为错误、超出UPS容量、网络攻击、恶劣天气事故等其他原因。研究发现55%计划外中断和UPS系统故障的三分之一都与铅酸电池故障有关。

(2)工作寿命

铅酸蓄电池必须每4到5年更换一次,或在UPS系统的15年使用寿命内更换三到四次。而更换电池的成本以及所涉及的时间和劳动力增加了其总体拥有成本(TCO)。电池的工作寿命取决于电池的充放电频率。但是过充电、频繁放电循环、室温高或不均匀,电池端子过紧以及电池间连接松动等因素也会缩短电池的使用寿命。

(3)尺寸和重量

铅酸电池柜占用数据中心基础设施大量的空间。此外,铅酸电池的重量很重,在某些数据中心设施中,可能需要加固地板以承载铅酸电池系统的重量。

(4)维护和保养

数据中心设施管理人员和技术人员必须通过持续的电压检查和性能监控来持续评估铅酸电池的当前状况,以确保损坏的电池不会影响电池组的正常运行。数据中心必须经常进行维护,以消除腐蚀,防止连接松动,并识别和更换有缺陷的电池。

(5)冷却要求

铅酸电池需要在约77°F(25°C)的温度下控制室温,以确保正常运行以及4至5年的工作寿命。冷却电池室或机柜的成本增加了总体拥有成本。此外,铅酸电池对温度变化很敏感。室温每升高10°C,就会降低电池的一半工作寿命。

(6)环境危害

铅和硫酸是铅酸蓄电池的主要组成成分,这两种物质都对环境有害。铅酸电池的回收被认为是世界上污染最严重的行业之一。

铅酸电池与锂离子电池的比较

下表比较了铅酸蓄电池与锂离子电池的性能(以磷酸铁锂电池为例):

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