Vergleich von UPS-Batterietechnologien

Rechenzentren, Laboratorien, Werkstätten für Präzisionsinstrumenten - diese für die Mission kritischen Einrichtungen erfordern absolute Stromstabilität.Ein plötzlicher Stromausfall kann alles von Datenverlust und Schäden an Geräten bis zu katastrophalen finanziellen Konsequenzen führen.Als letzte Verteidigungslinie im Stromschutz sind die ununterbrochenen Stromversorgungssysteme auf eine entscheidende Komponente angewiesen: die Batterie.Wie entscheiden Sie, welche Lösung am besten Ihren spezifischen Bedürfnissen entspricht?? Diese umfassende Analyse untersucht die technischen Eigenschaften, Anwendungen und Vor- und Nachteile von drei gängigen UPS-Batterietechnologien: Blei-Säure, Nickel-Cadmium und Lithium-Ionen.

Aktuelle UPS-Systeme nutzen vor allem drei Batterietechnologien: Blei-Säure, Nickel-Cadmium und Lithium-Ionen.Kostenüberlegungen, Leistungsbedarf und Umweltfaktoren.

Blei-Säure-Batterien stellen die etablierteste UPS-Batterie-Technologie mit bewährter Zuverlässigkeit dar.Sie bieten die wirtschaftlichste LösungZusätzliche Vorteile sind der geringe innere Widerstand und die starke Überlastverträglichkeit.

Bleibatterien können in zwei Hauptkategorien unterteilt werden:

Diese Batterien, auch als versiegelte Bleizäure-Batterien (SLA) bekannt, dominieren die modernen UPS-Systeme.VRLA-Batterien verfügen in der Regel über eine Konstruktionslebensdauer von 5-10 Jahren und funktionieren am besten in trockenen Umgebungen bei 20-25 °C. Ihre versiegelte Konstruktion beinhaltet ein Druckentlastungsventil zur Gasfreisetzung bei Überdruckbedingungen.mit einer Breite von nicht mehr als 20 mm, oder externe Schränke ohne regelmäßige Wassereinfüllung.

VRLA-Batterien gibt es in zwei Formulierungen:

• Absorbierende Glasmatte (AGM):Die AGM-Technologie dominiert UPS-Anwendungen aufgrund der niedrigeren Kosten, des reduzierten internen Widerstands und der überlegenen Ladungs-/Entladungsraten.
• Gel:Während Gelbatterien einen höheren inneren Widerstand aufweisen (was sie für hohe UPS-Entladungen weniger ideal macht),Sie bieten breitere Betriebstemperaturen (-40°C bis +55°C) und eine längere Konstruktionsdauer.

VLAs verfügen über eine verlängerte Designlebensdauer (bis zu 20 Jahre) und dienen Anlagen mit hoher Ampere-Stunde-Kapazität (Ah).Als unversiegelte Einheiten, die Wasserstoff direkt in die Umwelt freisetzen, wodurch spezielle Lüftungssysteme und spezielle Batterieräume mit Säureverschmutzung erforderlich sind.Die oberen Lüftungen erfordern eine aufrechte Position und eine manuelle Bewässerung.VLAs tragen auch höhere Kosten als VRLA-Alternativen.

Früher in Telekommunikationsanlagen verbreitete Nickel-Cadmium-Batterien (NiCd) dienen heute vor allem extremen Temperaturen, insbesondere in den Regionen des Nahen Ostens.Ihre Nickelhydroxid-Positivelektroden und Cadmiumhydroxid-Negativelektroden liefern:

• Designlebensdauer von 20 Jahren
• Breite Temperaturentzündung (-20°C bis +40°C)
• Hohe Zyklusdauer
• Tiefentladungswiderstand

NiCd-Batterien kosten jedoch deutlich mehr als VRLA-Alternativen.Ihre giftigen Nickel/Cadmium-Komponenten entstehen außerdem erhebliche Entsorgungs- und Recyclingkosten, insbesondere in Regionen mit strengen Umweltvorschriften wie dem Vereinigten Königreich..

Die Lithium-Ionen-Technologie, die bereits für Unterhaltungselektronik und Elektrofahrzeuge genutzt wird, entwickelt sich nun zu einer tragfähigen UPS- und erneuerbaren Energiespeicherlösung.

• Erhöhte Zuverlässigkeit durch integrierte Batteriemonitoringsysteme
• Kompakte, leichte Konstruktionen aus einer höheren Energiedichte
• Schnellere Ladezeit
• Verlängerte Zyklusdauer (typischerweise doppelte VRLA-Lebensdauer)
• Verringerte Kühlbedarf durch geringere Wärmeerzeugung

Während die Anfangskosten höher bleiben als bei Alternativen, kann die verlängerte Lebensdauer von Lithium-Ionen die anfänglichen Investitionen ausgleichen.

Die Auswahl der optimalen UPS-Batterietechnologie erfordert eine Balance zwischen Kosten, Leistung, Umweltaspekten und Anwendungsspezifiken.Nickel-Cadmium übertrifft bei extremen Temperaturen, während Lithium-Ionen die Zukunft mit ihren Vorteilen in Bezug auf Effizienz und Langlebigkeit darstellen.Anlagen können die für ihre kritischen Betriebsbereiche am besten geeignete Stromschutzstrategie umsetzen.