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。