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锂电池在UPS电源中使用的常见问题
锂电池在UPS电源中使用的常见问题
  • 发布时间:2020-08-18 17:00

锂电池在UPS电源中使用的常见问题

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充电速度、能源效率和电池寿命都是锂离子电池吸引UPS电源应用的因素。锂电池具备多项远超现有UPS中常用的传统铅酸电池的优势。使用寿命更长、尺寸更小、重量更轻、充电速度更快以及日益降低的价格已使得锂电池成为一种备受瞩目的储能技术。
 
锂电池在UPS电源中使用的常见问题
锂电池具备多项远超传统铅酸电池的优势。尽管具备诸多优势,但在不间断电源(UPS或后备电池)中使用锂电池对于阀控铅酸蓄电池而言相对较新,且后者仍是当下普遍用的主导储能技术。随着锂电池成本持续下降,其优势更加广为人知,以及锂电池厂商不断将其UPS电源打造得更具兼容性,这一格局有可能发生改变。
 
 
1、锂电池与铅酸电池有何区别?
铅酸电池和锂电池的电池使用寿命、标称电压、内部材料、能量和电池售价都不一样。铅酸电池的使用寿命一般为两年,需要经常补充铅酸液体。而锂电池使用寿命比铅酸电池长,一般在4年。与铅酸电池不同的是,锂电池更加环保,污染度更低。
 
铅酸电池的能量是30wh/kg,锂电池是150wh/kg。铅酸电池和锂电池的内部材料差别在于两者的正负极。铅酸电池和锂电池开始工作的时候,正负极都会发生化学反应,而且锂电池是有机电解液,铅酸电池的电解液为浓硫酸,两种材料的导电性不同。
 
锂电池和铅酸电池之间的主要差异在于电极和电解质中所采用的材料化学组成。目前,大多数锂电池使用金属氧化物作为阴极以及碳基材料作为阳极。电解质溶液为在有机溶剂中溶解的锂盐。另一方面,铅酸电池包括作为阴极的二氧化铅、铅阳极和硫酸形式的电解质。
 
2、当用于UPS电源时,如何比较锂电池系统与铅酸电池系统的成本?
运营成本方面,锂电池系统具有显著优势。这主要是因为其使用寿命约为阀控铅酸蓄电池系统的一倍(或以上)。过去的15年里,阀控铅酸蓄电池系统可能被更换的次数为2-3次,而锂电池可能不需要任何的更换(或许可能一次),从而节省大量资金,并减少维护次数。
 
有时,锂电池循环寿命规定的温度(40°C/104°F)高于铅酸电池(20-25°C/68-77°F)。因此,在这些情况下,它们可耐更高的环境温度,且仍然符合其规定的循环寿命。这能够通过降低制冷能耗,节省更多的运行成本。分析显示,过去的10年里,基于锂电池的UPS电源系统的总拥有成本通常比阀控铅酸蓄电池系统少10-40%。
 
3、锂电池是否具有安全危害?
锂电池已取得很大的进步,变得更安全,而且安全措施方面更强于其他常用的电池类型。化学变化和电池封装的改进使其变得更加稳定。制造工艺成熟,且
 
采用的材料更耐久。电池管理方案均经过充分测试和实地验证,可防止锂电池过度充电或过热。锂电池在上亿台便携式电子设备、智能手机和电动汽车中的大量使用便是其安全水平的直接证明。
 
BMS为UPS电源和用户提供准确的电池状态、健康状况和可用运行时间信息。尽管BMS让锂电池系统变得更安全,但也会导致电池付出一定的代价。因为它们会增加解决方案的成本并消耗电池的电量,进而消除或大幅减少它们相比于铅酸电池所提高的效率优势。
 
4、我已有的UPS可以使用锂电池吗?
假设电池系统的电压处于UPS功能范围之内,已有的UPS即可通过升级UPS的固件实现兼容,从而确保执行适当的充电程序,进行正确的运行时间计算,以及准确报告充电状态。务必联系UPS制造商,以确定哪些锂电池是安全且可兼容的。
 
5、锂电池的循环寿命是多久?
对于传统的密封铅酸电池,循环寿命在200到400次循环之间。UPS电源应用中使用的典型锂电池可达到1,000次循环以上。具体次数取决于多个因素,包括设计中采用的特定化学成分。目前,部分锂电池的循环次数可超过5,000次。
 
6、是否需要对UPS中使用的锂电池进行冷却?
当温度升高时,铅酸电池和锂电池的循环寿命都会缩短。然而,通常锂电池的使用寿命受到高温的影响小于铅酸电池。UPS中使用的多数锂电池具有耐较高平均温度(例如40°C/104°F)设计,而且能够在所述高温下达到规定的使用寿命。对于大多数采用锂电池的UPS应用,无需辅助制冷以保持循环寿命,但是让电池保持较低的温度(例如25°C/77°F)可帮助确保获得完全可用的运行时间。
 
7、相比铅酸电池,锂电池的充电时间如何?
电池充电器通常位于UPS中,并由UPS控制。在这种情况下,达到80%的充电状态(SOC)的时间相仿。锂电池的充电效率略胜一筹,因此它能够略快地到达这一充电水平。但是从80%到100%的充电状态方面,锂电池则远高出一筹。锂电池可在30分钟到1小时内达到100%的充电状态,当然前提是UPS能够以同样的速率供应充电功率。无论如何,它比铅酸电池系统充电到100%的时间少5-10小时。
 
在UPS应用中,锂电池更小、更轻盈、充电更快,可以说,锂电池是一种更环保的解决方案。大家在要把UPS电源蓄电池更换成锂电池的时分,还是要去咨询专业的技术人员,考虑充电电压、电流、负载、功率等因素。安全肯定是第一位的,不要因为不必要的安装过错导致UPS电源呈现故障或损失,就因小失大了。
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