Opciones de baterías para UPS: Plomo-ácido vs. Ión-litio para empresas

A medida que las demandas de energía continúan creciendo, las empresas se enfrentan a una decisión crítica al seleccionar baterías para sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI): la tecnología tradicional de plomo-ácido o la emergente de iones de litio. Mitsubishi Electric analiza las fortalezas y limitaciones de ambas opciones para ayudar a las empresas a tomar decisiones informadas.

Como la opción convencional para los sistemas SAI, las baterías de plomo-ácido se han desarrollado en varias variantes durante décadas:

• Plomo-Ácido Reguladas por Válvula (VRLA): Incluyendo las baterías de Malla de Vidrio Absorbente (AGM) y gel, estas opciones sin mantenimiento dominan el mercado. AGM ofrece una alta potencia de salida, mientras que el gel proporciona una vida útil superior y resistencia al calor.
• Baterías Inundadas (VLA): Estos sistemas de electrolito líquido requieren mantenimiento trimestral y ocupan un espacio significativo, lo que lleva a una adopción en declive.
• Baterías de Plomo Puro: Con diseños de rejilla avanzados y tecnologías catalíticas, estos ofrecen una mayor densidad de potencia que las VRLA tradicionales, aunque aún están por detrás de las alternativas de iones de litio.

Desde 2018, la tecnología de iones de litio ha ganado una rápida adopción en aplicaciones de energía crítica. Cinco variantes principales satisfacen las necesidades de los SAI:

• Óxido de Manganeso de Litio (LMO): Alta potencia de salida con moderada estabilidad térmica
• Fosfato de Hierro y Litio (LFP): La opción preferida para SAI debido a su excepcional seguridad y longevidad
• Níquel Manganeso Cobalto (NMC): Densidad de energía/potencia y vida útil equilibradas
• Titanato de Litio (LTO): Vida útil ultra larga con carga rápida, aunque a un costo más alto
• Níquel Cobalto Aluminio (NCA): Máxima densidad de energía que requiere una gestión rigurosa

Las baterías de iones de litio proporcionan de 3 a 5 veces mayor densidad de energía que los equivalentes VRLA, lo que permite instalaciones más compactas.

Los sistemas de iones de litio solo necesitan inspecciones visuales anuales en comparación con el mantenimiento trimestral para VLA y revisiones bianuales para las baterías VRLA.

Mientras que las baterías de plomo-ácido típicas requieren reemplazo cada 3-7 años, las unidades de iones de litio pueden funcionar durante 15-20 años antes de alcanzar el 60-70% de su capacidad.

La vida útil prolongada, el mantenimiento mínimo y la eficiencia espacial de los iones de litio reducen los costos del sistema SAI en más del 65% en comparación con las alternativas de plomo-ácido.

Ambas tecnologías requieren una gestión adecuada, pero los sistemas de iones de litio incorporan sistemas de gestión de baterías (BMS) especializados para un control preciso de carga/descarga, mientras que el plomo-ácido se basa en plataformas de monitoreo genéricas.

El sector de energía crítica adopta cada vez más la tecnología de iones de litio debido a sus ventajas operativas y menores costos de ciclo de vida. A medida que se acercan los ciclos de actualización de baterías, las organizaciones deben evaluar cuidadosamente sus requisitos de energía específicos frente a las capacidades en evolución de ambas tecnologías de baterías.