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数据中心电池技术:阀控铅酸蓄电池 与锂电池的比较
锂电池在各种不同应用中的商用化进程已有 20 余载 1。那么,它们何以未被普及用于静态 2数据中心 UPS 中的电池呢?事实上,其原因在于,与所有其他的应用一样,锂电池 3在静态 UPS 应用中无法为 UPS 供应商提供价格、能量密度、功率、安全性和可靠性方面的合理平衡。但在过去 10 年里,锂离子化学成分和技术的改进已为 UPS 供应商提供了现实的方案。这些改进很大程度上是出于电动汽车产业提出的要求。图 1 为应用于三相 UPS 的锂电池示例。 锂电池具备诸多优于阀控铅酸蓄电池的合理优势,包括 4: • UPS 使用寿命内电池更换次数较少(可能无需更换),从而消除电池更换造成的 宕机风险。 • 同等能量下,重量为铅酸蓄电池的四分之一。 • 放电次数是铅酸蓄电池的 10 倍,取决于化学成分、技术、温度和放电深度。 • 自放电率约为铅酸蓄电池的五分之一(即,不使用时,电池放电迟缓) • 在多种主要断电场景中,充电速度提高 4 倍以上。 但是,相比阀控铅酸蓄电池,锂电池也存在两大主要缺点: • 由于较高的制造成本加之必要的电池管理系统成本,投资成本约为等能量铅酸蓄 电池的 2-3 倍。 • 运输法规更严格。 本白皮书简要概述锂电池不同于阀控铅酸蓄电池的特征。文中还对这两类电池之间的投资成本、运行成本和总拥有成本(TCO)进行了分析,并讨论锂电池用于改造及其在新静态 UPS 中的应用。在篇末,我们会阐述温度对于电池寿命、运行时间和制冷的影响。 |