Loodzuur vs Lithium-ion UPS-batterijkeuzes voor bedrijven

Nu de vraag naar stroom blijft groeien, worden bedrijven geconfronteerd met een cruciale beslissing bij het selecteren van UPS-batterijen (Uninterruptible Power Supply): traditionele loodzuur- of opkomende lithium-iontechnologie. Mitsubishi Electric analyseert de sterke en zwakke punten van beide opties om bedrijven te helpen weloverwogen keuzes te maken.

Loodzuurbatterijen zijn de conventionele keuze voor UPS-systemen en hebben zich in de loop van tientallen jaren ontwikkeld tot verschillende varianten:

• Klepgeregeld loodzuur (VRLA):Inclusief Absorbent Glass Mat (AGM) en gelbatterijen domineren deze onderhoudsvrije opties de markt. AGM biedt een hoog uitgangsvermogen, terwijl gel een superieure levensduur en hittebestendigheid biedt.
• Ondergelopen (VLA) batterijen:Deze vloeibare-elektrolytsystemen vereisen elk kwartaal onderhoud en nemen aanzienlijke ruimte in beslag, wat leidt tot een afnemende acceptatie.
• Zuivere loodbatterijen:Met geavanceerde netwerkontwerpen en katalytische technologieën leveren deze een hogere vermogensdichtheid dan traditionele VRLA, hoewel ze nog steeds achterblijven bij lithium-ion-alternatieven.

Sinds 2018 heeft lithium-iontechnologie snel ingang gevonden in kritische energietoepassingen. Vijf primaire varianten voorzien in de behoeften van UPS:

• Lithiummangaanoxide (LMO):Hoog uitgangsvermogen met matige thermische stabiliteit
• Lithium-ijzerfosfaat (LFP):De geprefereerde UPS-optie vanwege uitzonderlijke veiligheid en lange levensduur
• Nikkel-mangaan-kobalt (NMC):Evenwichtige energie-/vermogensdichtheid en levensduur
• Lithiumtitanaat (LTO):Ultralange levensduur met snel opladen, zij het tegen hogere kosten
• Nikkel-kobalt-aluminium (NCA):Maximale energiedichtheid vereist een rigoureus beheer

Lithium-ionbatterijen bieden een 3-5 maal grotere energiedichtheid dan VRLA-equivalenten, waardoor compactere installaties mogelijk zijn.

Lithium-ionsystemen hebben alleen jaarlijkse visuele inspecties nodig, versus driemaandelijks onderhoud voor VLA en halfjaarlijkse controles voor VRLA-batterijen.

Waar typische loodzuurbatterijen elke 3 tot 7 jaar moeten worden vervangen, kunnen lithium-ion-eenheden 15 tot 20 jaar meegaan voordat ze een capaciteit van 60 tot 70% bereiken.

De langere levensduur van Lithium-ion, het minimale onderhoud en de ruimte-efficiëntie verlagen de UPS-systeemkosten met meer dan 65% in vergelijking met loodzuuralternatieven.

Beide technologieën vereisen een goed beheer, maar lithium-ionsystemen bevatten gespecialiseerde batterijbeheersystemen (BMS) voor nauwkeurige laad-/ontlaadcontrole, terwijl loodzuur afhankelijk is van generieke monitoringplatforms.

De kritische energiesector maakt steeds meer gebruik van lithium-iontechnologie vanwege de operationele voordelen en lagere levensduurkosten. Naarmate de batterij-upgradecycli dichterbij komen, moeten organisaties hun specifieke stroomvereisten zorgvuldig evalueren in het licht van de zich ontwikkelende mogelijkheden van beide batterijtechnologieën.