如今,对于UPS供电系统来说,采用锂离子电池的初始资本支出仅为铅酸蓄电池的1.4倍,但采用锂离子电池10年的总体拥有成本(TCO)可以节省10%-30%。

锂离子电池的优点包括:

(1)可靠性和可用性

由于锂离子电池与铅酸电池的制造方法不同,锂离子电池故障率要低得多。由于使用寿命更长,维护要求更低,UPS电源采用锂离子电池很少发生故障。

根据所使用的化学成分,锂离子电池的使用寿命可长达15年。与铅酸蓄电池相比,可以显著节省更换成本,因为锂离子电池不必每隔几年更换一次。

此外,锂离子电池通常比铅酸电池具有更长的循环寿命。例如,铅酸蓄电池通常可以提供200次放电循环,这意味着可以将电池的容量耗尽至其额定值的50%,然后其重新充电至100%,可以达到200次循环。但在更换电池之前,锂电池可以提供500-7000次放电循环(这取决于所使用的化学物质)。另外,锂离子电池具有较低的自放电率,或者在不使用时自身放电缓慢,这使得它们具有更长的保存时间。

(2)重量较轻

锂离子电池比铅酸蓄电池重约三分之一。这样可以节省数据中心建设成本,因为不需要加固地板来承受更多的重量。它还节省了运输成本,因为与铅酸蓄电池相比,能够以同样的成本运输更多的锂离子电池。

(3)更小的体积

锂离子电池柜的尺寸通常是铅酸电池柜的一半,达到相同的容量可节省50%的占地面积。这使组织可以重新规划设计数据中心,以增加IT系统的可用空间。此外,可以节省新数据中心的建设成本,因为容纳用于UPS储能的锂离子电池机柜的空间可以更小。

(4)能量密度更高

锂电池具有更高的能量密度(Wh/kg,或每千克瓦特小时)和功率密度(W/kg,或每千克瓦特)。这就是为什么锂电池能够以更小的体积和更轻的重量提供与铅酸蓄电池相同能量的原因。

(5)工作在温度较高的环境

锂电池可以在86°F(30°C)的温度下工作,比铅酸蓄电池高出近10°C。这使组织可以提高数据中心的室温,从而节省用于冷却的电能,降低冷却成本,节省总体拥有成本(TCO)。此外,锂离子电池对温度变化不太敏感,过高的温度明显不会缩短电池的使用寿命。

(6)减少维护

锂电池配有内置电池管理系统(BMS),可提供自动状态、故障监控、电池平衡、电源优化和外部通信等监测和维护功能。电池管理系统(BMS)使数据中心设施工程师能够更轻松地监控电池的运行时间和健康状况,降低人工和维护成本,并显著降低电池组故障的风险。

(7)充电更快速

锂离子电池在大约两小时内完全充电,而铅酸电池在大约24小时内完全充电。更快的充电时间意味着锂离子电池能够更好地处理多个电力中断情况。(例如,如果在24小时内有多次断电,锂电池可以更快地充电,为每次断电提供完整的UPS后备供电时间。)

(8)环境优势

锂离子电池的碳足迹为铅酸电池的三分之一,并且更具有环保性。

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