UPS

Основные причины, по которым литий-ионные батареи целесообразно использовать в ИБП

РАЗМЕР И ВЕС ИМЕЮТ ЗНАЧЕНИЕ

По сравнению с батареями VRLA, литий-ионные батареи гораздо меньше и легче. Литий-ионные батареи в среднем весят на 60-75 % меньше и занимают лишь 40-50 % площади  

(занимаемой площади) эквивалентных батарей VRLA. Другой способ взглянуть на это: при одинаковой емкости батареи (Втч) литий-ионные батареи занимают примерно в два раза меньше места, чем их эквивалент VRLA.

Если учесть требования к вентиляции и/или необходимость размещения батарей VRLA в отдельном помещении, то площадь, необходимая для размещения литий-ионных батарей, и расходы, связанные с этим пространством, уменьшаются еще больше.

Меньшие габариты и вес также способствуют снижению затрат на доставку, обработку и развертывание. При использовании литий-ионного ИБП в архитектуре In-Rack или In-Cabinetpower он может занимать от 2U до 3U места в стойке, в то время как ИБП VRLA той же мощности занимал бы от 5U до 8U места в стойке. Использование литий-ионного ИБП позволит пользователю "освободить" от 3U до 5U пространства, которое можно отвести под ИТ-оборудование, приносящее доход.

УВЕЛИЧЕННЫЙ СРОК СЛУЖБЫ И НИЗКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ

Литий-ионные батареи имеют более длительный срок службы, чем батареи VRLA. В среднем срок службы батарей VRLA составляет от трех до пяти лет (3-5), в то время как срок службы литий-ионных батарей составляет от семи до десяти лет (7-10). Это означает в среднем два (2) графика сервисного обслуживания для замены батарей VRLA в течение срока службы ИБП. Использование литий-ионных батарей в таком же ИБП практически исключает необходимость замены батарей.

Первоначальные капитальные затраты на литий-ионный ИБП примерно в 1,75-2 раза выше, чем на ИБП VRLA той же емкости. Однако если учесть расходы на замену свинцово-кислотных батарей каждые 3-5 лет (а также расходы на оплату труда, доставку и командировочные расходы, связанные с заменой батарей), то общая стоимость владения (TCO) становится более выгодной для литий-ионных ИБП в течение всего срока службы ИБП. Это может быть особенно актуально, если ИБП расположен в удаленных местах или удаленных центрах обработки данных.

ПОВЫШЕННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ К ТЕМПЕРАТУРЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Существует ряд условий окружающей среды, которые могут еще больше сократить срок службы батарей VRLA, но работа при повышенной температуре окружающей среды вносит основной вклад. Аккумуляторы VRLA лучше всего работают при комнатной температуре 25°C (77°F), и при каждом повышении температуры на 8,3°C (15°F) выше комнатной срок службы батареи может сократиться на 50 %. Литий-ионные батареи могут работать при температуре окружающей среды до 40°C (104°F), практически не влияя на их производительность и срок службы.

ВЛИЯНИЕ ЗАРЯДКИ И РАЗРЯДКИ НА АККУМУЛЯТОРЫ

Зарядка, разрядка и их влияние могут сильно различаться при сравнении литий-ионных и VRLA-батарей. Батареи VRLA начинают терять емкость с первого же цикла заряда/разряда и продолжают терять ее с каждым последующим циклом заряда и разряда. Батареи VRLA достигают "конца срока службы", который в ИБП обычно определяется как момент, когда батареи достигают 80% своей номинальной емкости в ампер-часах, гораздо быстрее, чем литий-ионные батареи. Литий-ионные батареи имеют более высокий ресурс циклов при заданной глубине разряда, и в зависимости от химического состава они могут выдержать более 2000 циклов заряда и разряда с минимальным снижением емкости.

BATTERY FLEXIBILITY 

Превосходные циклические характеристики литий-ионных батарей также делают их более универсальными по сравнению с батареями VRLA.  Литий-ионные ИБП могут быть спроектированы таким образом, чтобы использовать батарейный блок  для дополнения сети переменного тока, помимо использования их в качестве "обычного" резервного источника питания при отключении электроэнергии. Использование литий-ионных аккумуляторов для питания 

Дополнительное питание называется Peak Shaving (или Peak Boost). Это позволяет ИБП установить пороговое значение мощности, которую он потребляет из сети переменного тока, позволяя литий-ионным батареям обеспечивать дополнительную или вспомогательную мощность, потребляемую ИТ-нагрузкой.

Ознакомьтесь с приложением Enconnex Peak Shave Application Note и/или нашим блогом "Как технология Peak Shaving может сократить расходы на электроэнергию в вашем центре обработки данных".

80% современного потребления свинца приходится на свинцово-кислотные (VRLA) аккумуляторы. Это по-прежнему делает свинец самой большой проблемой для окружающей среды при использовании батарей, поскольку его воздействие может происходить во время добычи, переработки и утилизации свинца.

В менее развитых странах, где добыча и переработка свинца регулируется хуже, возможность воздействия на человека и загрязнения окружающей среды по-прежнему остается печальной реальностью. Свинцово-кислотные батареи могут попадать на свалки, а переработка свинца в некоторых менее развитых странах может осуществляться без необходимых процессов контроля выбросов и загрязнения свинцом.

Литий в литий-ионных батареях не представляет особой опасности с точки зрения загрязнения окружающей среды. Однако, в зависимости от химического состава литий-ионных элементов, они могут содержать марганец, кобальт или никель, которые хоть и не считаются такими токсичными, как свинец, но все же относятся к токсичным тяжелым металлам, поэтому литий-ионные батареи не на 100% лишены экологических проблем.

Хорошая новость заключается в том, что компании работают над полной переработкой литий-ионных батарей. Около 80 % содержимого литий-ионных батарей по весу составляют сталь и медь, которые почти на 100 % пригодны для вторичной переработки, а для переработки остальной части разрабатываются технологии.  Цель состоит в том, чтобы литий-ионные батареи перерабатывались с той же скоростью, что и свинцово-кислотные.

ХРАНЕНИЕ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ АККУМУЛЯТОРОВ

При правильном хранении литий-ионные аккумуляторы обладают низкой способностью к выцветанию/саморазряду. При правильном хранении литий-ионные батареи должны находиться в полузаряженном состоянии, которое в идеале составляет 35-40 % от полностью заряженного значения.  Такое полузаряженное состояние предотвращает потенциальные негативные последствия (безопасность, стрессы для элементов, низкое напряжение) хранения аккумуляторов при полной емкости. Когда батареи будут готовы, их можно зарядить до 100 %, и они будут готовы к использованию. При правильном хранении литий-ионных батарей при комнатной температуре (0-25°C) они могут храниться в течение многих лет с минимальной потерей емкости. Когда батареи VRLA не используются, рекомендуется заряжать их каждые три-шесть месяцев, чтобы предотвратить потерю емкости и/или повреждение элементов. При неправильном хранении они могут окончательно потерять емкость уже через 18 месяцев.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Хорошая новость о свинцово-кислотных батареях (VRLA) заключается в том, что они более чем на 99% пригодны для вторичной переработки. Плохая новость заключается в том, что свинец, который является основным компонентом этих батарей, - это тяжелый металл, который может оказывать негативное воздействие на здоровье. Хотя этилированный бензин и краски на основе свинца были выведены из употребления почти 50 лет назад из-за проблем с экологией и здоровьем, более