انتخاب‌های باتری UPS اسید سرب در مقابل لیتیوم یونی برای کسب‌وکارها

با توجه به افزایش تقاضای برق، کسب‌وکارها با یک تصمیم حیاتی در انتخاب باتری‌های منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) مواجه هستند: فناوری سنتی سرب-اسید یا فناوری نوظهور لیتیوم-یون. میتسوبیشی الکتریک نقاط قوت و محدودیت‌های هر دو گزینه را تجزیه و تحلیل می‌کند تا به شرکت‌ها در اتخاذ تصمیمات آگاهانه کمک کند.

باتری‌های سرب-اسید به عنوان انتخاب سنتی برای سیستم‌های UPS، در طول دهه‌ها به چندین نوع مختلف تبدیل شده‌اند:

• باتری‌های سرب-اسید تنظیم‌شده با سوپاپ (VRLA): این گزینه‌های بدون نیاز به نگهداری، شامل باتری‌های جاذب شیشه‌ای (AGM) و ژلی، بر بازار تسلط دارند. AGM خروجی توان بالایی را ارائه می‌دهد در حالی که ژل عمر چرخه و مقاومت در برابر حرارت بالاتری را فراهم می‌کند.
• باتری‌های سیلابی (VLA): این سیستم‌های الکترولیت مایع نیاز به نگهداری فصلی دارند و فضای قابل توجهی را اشغال می‌کنند که منجر به کاهش پذیرش می‌شود.
• باتری‌های سرب خالص: این باتری‌ها که دارای طرح‌های شبکه‌ای پیشرفته و فناوری‌های کاتالیزوری هستند، چگالی توان بالاتری نسبت به VRLA سنتی ارائه می‌دهند، اگرچه هنوز از جایگزین‌های لیتیوم-یون عقب‌تر هستند.

از سال 2018، فناوری لیتیوم-یون در کاربردهای برق حیاتی به سرعت پذیرفته شده است. پنج نوع اصلی نیازهای UPS را برآورده می‌کنند:

• لیتیوم منگنز اکسید (LMO): خروجی توان بالا با پایداری حرارتی متوسط
• لیتیوم آهن فسفات (LFP): گزینه ترجیحی UPS به دلیل ایمنی و طول عمر استثنایی
• نیکل منگنز کبالت (NMC): چگالی انرژی/توان و عمر چرخه متعادل
• لیتیوم تیتانات (LTO): طول عمر فوق‌العاده طولانی با شارژ سریع، اگرچه با هزینه بالاتر
• نیکل کبالت آلومینیوم (NCA): حداکثر چگالی انرژی که نیاز به مدیریت دقیق دارد

باتری‌های لیتیوم-یون 3 تا 5 برابر چگالی انرژی بیشتری نسبت به معادل‌های VRLA ارائه می‌دهند و امکان نصب فشرده‌تری را فراهم می‌کنند.

سیستم‌های لیتیوم-یون فقط به بازرسی‌های بصری سالانه نیاز دارند در مقابل نگهداری فصلی برای VLA و بررسی‌های دوسالانه برای باتری‌های VRLA.

در حالی که باتری‌های سرب-اسید معمولی نیاز به تعویض هر 3 تا 7 سال دارند، واحدهای لیتیوم-یون می‌توانند 15 تا 20 سال قبل از رسیدن به 60-70٪ ظرفیت کار کنند.

عمر سرویس طولانی‌تر، حداقل نگهداری و راندمان فضایی لیتیوم-یون، هزینه‌های سیستم UPS را بیش از 65٪ در مقایسه با جایگزین‌های سرب-اسید کاهش می‌دهد.

هر دو فناوری نیاز به مدیریت مناسب دارند، اما سیستم‌های لیتیوم-یون سیستم‌های مدیریت باتری (BMS) تخصصی را برای کنترل دقیق شارژ/دشارژ ادغام می‌کنند، در حالی که سرب-اسید به پلتفرم‌های نظارتی عمومی متکی است.

بخش برق حیاتی به طور فزاینده‌ای فناوری لیتیوم-یون را به دلیل مزایای عملیاتی و هزینه‌های کمتر در طول عمر خود اتخاذ می‌کند. با نزدیک شدن به چرخه‌های ارتقاء باتری، سازمان‌ها باید الزامات برق خاص خود را در برابر قابلیت‌های در حال تکامل هر دو فناوری باتری به دقت ارزیابی کنند.