数据中心使用锂电池的优点和缺点

★ 锂电池的优点和缺点

消费电子公司通常使用锂钴电池，其容量高达数安培。这些不间断电源系统配备了矩形锂锰电池。其安装容量为60安培，并配备更长的使用寿命和多级故障保护。有时，单个模块，甚至单个电池，负责监控重要的性能参数，例如温度、电压和电流。有时电源柜甚至整个系统负责这个监控过程。必须实施监控以完全控制充电和放电过程，以避免关键的加热和不可逆的化学过程。 锂电池 还具有更高的能量密度（Wh/kg）和更高的输出功率密度（W/kg）。它具有与铅酸电池相似的储能能力，而重量不到铅酸电池的三分之一。这一优势有助于将系统总质量减少 60-80%。

近年来，由于空间限制和更高的运营效率，数据中心一直致力于提高功率密度。更高效的可用空间是数据中心所有者最重要的工作之一。紧凑型锂电池可以将不间断电源系统的占地面积减少 50-80%。这些电池的充电时间较短，自放电速度较快，在频繁运行中断的情况下可以发挥重要作用。闲置时，锂电池每月会损失约 1-2% 的电量。最重要的优点是其使用寿命长。铅酸电池的寿命很短，只有3到6年。另一方面，锂电池的使用寿命约为10年。根据化学、技术和温度， 锂电池 充电寿命可达5000次且免维护，而铅酸电池的平均充电效率仅为700次生命周期。

★ 阀控式铅酸 (VRLA) 电池与锂电池的比较

总体拥有成本 锂电池 为 10 年（数据中心 UPS 的平均寿命），而铅酸电池的平均寿命为 39%。尽管这是一个乐观的估计，但至少可以保证节省 10%。锂电池唯一严重的缺点是初始投资明显较高。这就是为什么大型数据中心长期以来一直是引入新解决方案的先驱。该设施更重要的目的是降低总体拥有成本，而不是短期盈利，即使在这种情况下，节省的成本仍然相当可观。此外，小型电池的优势可以更有效地利用可用空间，而可靠的监控系统可确保卓越的安全性和稳定性。锂电池在比 VRLA 更高的温度下工作而不会损失容量，并且可以减少冷却系统的负载。当然，甚至还有带锂电池的单相UPS。各种应用模式从最大的数据中心开始，然后是行业应用，最后结束于小型服务器机房甚至单个机架。

★ 易于更换

典型人的预期寿命 不间断电源系统 在数据中心通常为 10-15 年。铅酸电池可以使用3-6年，而锂电池可以使用长达10年甚至更长时间。在UPS系统使用初期（5年以内），大量更换铅酸电池即可证明其实用性。然而，更换锂电池后，很有可能锂电池在UPS系统寿命结束时还能继续使用。如果用户的不间断电源系统有近期的使用寿命，电池的寿命可能会更长，所以在大多数情况下更换电池是没有意义的。在其使用寿命结束时，请考虑用新的锂电池解决方案更换其完整的 UPS 系统。然而，即使对于较旧的UPS系统，安装昂贵的电池仍然非常方便。用户应考虑价格下降以及旧系统维护成本与全部更换成本的比率。

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