Confronto delle tecnologie delle batterie UPS Leadacid Nicd e Lithium

Centri dati, laboratori, laboratori di strumenti di precisione: queste strutture mission-critical richiedono una stabilità energetica assoluta.Un' improvvisa interruzione di corrente può portare a qualsiasi cosa, dalla perdita di dati e danni alle apparecchiature a conseguenze finanziarie catastrofiche.. Come ultima linea di difesa nella protezione dell'alimentazione, i sistemi di alimentazione ininterrotta (UPS) si basano su un componente cruciale: la batteria.come si determina quale soluzione si adatta meglio alle esigenze specificheQuesta analisi completa esamina le caratteristiche tecniche, le applicazioni e i pro/con di tre tecnologie di batterie UPS tradizionali: piombo-acido, nichel-cadmio e ioni di litio.

Gli attuali sistemi UPS utilizzano principalmente tre tecnologie di batterie: piombo-acido, nichel-cadmio e ioni di litio.considerazioni di costo, esigenze di prestazione e fattori ambientali.

Le batterie al piombo-acido rappresentano la tecnologia UPS più consolidata con una comprovata affidabilità, specialmente in applicazioni ad alta potenza dove il peso non è un vincolo primario.offrono la soluzione più economicaAltri vantaggi sono la bassa resistenza interna e la forte tolleranza al sovraccarico.

Le batterie al piombo-acido si dividono in due categorie principali:

Conosciute anche come batterie a piombo-acido sigillato (SLA), queste dominano i moderni sistemi UPS.Le batterie VRLA hanno in genere una durata di progettazione di 5-10 anni e funzionano meglio in ambienti asciutti mantenuti a 20-25 °CLa loro costruzione sigillata comprende una valvola di sollevamento della pressione per il rilascio di gas in condizioni di sovrapressione.altri, di peso inferiore o uguale a 30 g/m2, o armadi esterni senza bisogno di un regolare rifornimento di acqua.

Le batterie VRLA sono disponibili in due formulazioni di elettroliti:

• Matto di vetro assorbente (AGM):La tecnologia AGM domina le applicazioni UPS a causa del costo inferiore, della ridotta resistenza interna e dei tassi di carica / scarica superiori.
• Gel:Mentre le batterie a gel presentano una maggiore resistenza interna (che le rende meno ideali per scariche UPS ad alta velocità),offrono temperature di funzionamento più ampie (-40°C a +55°C) e una durata di vita progettata più lunga.

Le batterie VLA hanno una durata di vita di progettazione prolungata (fino a 20 anni) e servono impianti ad alta capacità di amperora (Ah).Come unità non sigillate, rilasciano idrogeno direttamente nell'ambiente, richiedendo sistemi di ventilazione specializzati e stanze dedicate per batterie con contenimento delle fuoriuscite di acidi.La loro progettazione a ventilazione superiore richiede posizionamento verticale e irrigazione manualeLe VLA comportano anche costi più elevati rispetto alle alternative VRLA.

Un tempo diffuse nelle installazioni di telecomunicazioni, le batterie a nichel-cadmio (NiCd) servono ora principalmente ambienti a temperature estreme, in particolare nelle regioni del Medio Oriente.I loro elettrodi positivi di idrossido di nichel e gli elettrodi negativi di idrossido di cadmio forniscono:

• Durata di vita di progettazione di 20 anni
• Tolleranza di temperatura ampia (da -20°C a +40°C)
• Alta durata del ciclo
• Resistenza alla scarica profonda

Tuttavia, le batterie NiCd sono significativamente più costose delle alternative VRLA.I loro componenti tossici di nichel/cadmio comportano anche notevoli spese di smaltimento e riciclaggio, specialmente nelle regioni con norme ambientali rigorose come il Regno Unito..

La tecnologia agli ioni di litio (Li-Ion), già utilizzata per l'elettronica di consumo e i veicoli elettrici, è ora diventata una valida soluzione UPS e di stoccaggio di energia rinnovabile.

• Miglioramento dell'affidabilità grazie a sistemi integrati di monitoraggio delle batterie
• Progetti compatti e leggeri da una densità energetica superiore
• Carica più veloce
• Durata di vita del ciclo prolungata (in genere doppia durata del VRLA)
• Riduzione dei requisiti di raffreddamento derivanti da una minore produzione di calore

Mentre i costi iniziali rimangono più elevati rispetto alle alternative, la durata di vita prolungata degli ioni di litio può compensare gli investimenti iniziali.

La selezione della tecnologia ottimale delle batterie UPS richiede un equilibrio tra costi, prestazioni, considerazioni ambientali e specifiche di applicazione.nickel-cadmio eccelle a temperature estremeInfine, la ricerca scientifica ha dimostrato che la maggior parte delle nuove tecnologie, in particolare le tecnologie a ioni di litio, sono state progettate per il futuro.le strutture possono attuare la strategia di protezione della potenza più appropriata per le loro operazioni critiche;.