鋰電池在UPS電源應(yīng)用時(shí)的常見問題

在許多方面，鋰電池具有比傳統(tǒng)鉛酸電池更大的優(yōu)勢。雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，但在(UPS電源或后備電池)中使用鋰電池對(duì)于閥控鉛酸蓄電池而言相對(duì)較新穎，而且后者仍是當(dāng)前主流的儲(chǔ)能技術(shù)，目前廣泛應(yīng)用。由于鋰電池的成本繼續(xù)下降，它的優(yōu)勢被越來越多的人所了解，而且鋰電池制造商不斷地讓他們的 UPS電源更加兼容，這種局面有可能改變。

1、鋰電池和鉛酸電池的區(qū)別是什么？

鉛酸電池和鋰電池的電池壽命長短，標(biāo)稱電壓，內(nèi)部材料，能量和售價(jià)不同。鉛酸電池使用壽命一般為兩年，需要定期補(bǔ)充鉛酸液。與鉛酸電池相比，鋰電池的壽命一般為4年。不像鉛酸電池，鋰電池更加環(huán)保，而且污染少。

鉛電池的能量為30wh/kg，鋰電池為150wh/kg。鉛電池與鋰電池內(nèi)部材料的區(qū)別在于其正負(fù)極不同。鉛電池與鋰電池在開始工作時(shí)，正、負(fù)極都會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而鋰電池是有機(jī)電解質(zhì)，鉛酸電池為濃硫酸，兩者電導(dǎo)率不同。

鉛酸電池與鋰電池的主要區(qū)別是在電極和電解液中使用的材料的化學(xué)成分不同?，F(xiàn)在大多數(shù)鋰電池使用金屬氧化物作為負(fù)極，而碳基材料則是陽極。電解液是溶解于有機(jī)溶劑中的鋰鹽。鉛酸電池則包括作為陰極的二氧化鉛，鉛陽極和以硫酸形式存在的電解液。

2、當(dāng)用于為UPS供電時(shí)，如何比較鋰電池系統(tǒng)和鉛酸電池系統(tǒng)的成本？

在操作成本方面，鋰電池有著明顯的優(yōu)勢。其主要原因是其使用壽命是閥控式鉛酸蓄電池的兩倍(或更長)。閥控式鉛酸蓄電池系統(tǒng)在過去15年中可進(jìn)行2-3次更換，而鋰電池可無需任何更換(也許只需一次)，從而節(jié)省了大量資金，減少了維修次數(shù)。

鋰電池循環(huán)壽命溫度(40° C/104° F)高于鉛酸電池(20-25° C/68-77° F)。因此，在這些情況下，它們能夠承受較高的環(huán)境溫度，并能保持規(guī)定的循環(huán)壽命。這樣可以減少制冷能耗，從而節(jié)省更多的運(yùn)營成本。研究表明，基于鋰電池的 UPS電源系統(tǒng)在過去10年中的總擁有成本通常比閥控式鉛酸電池系統(tǒng)低10-40%。

3、鋰電池是否存在安全隱患？

鋰電池已經(jīng)有了很大的發(fā)展，其安全性也越來越高，其性能也比一般使用的電池更強(qiáng)。由于化學(xué)成分的改變和電池封裝的改進(jìn)，所以更穩(wěn)定。生產(chǎn)工藝成熟，所用材料耐久性好。所有的電池管理方案都經(jīng)過了充分的測試和現(xiàn)場驗(yàn)證，可以防止鋰電池過度充電或過熱。數(shù)以億計(jì)的便攜式電子設(shè)備、智能手機(jī)和電動(dòng)車大量使用鋰電池，這直接證明了鋰電池的安全性。

為用戶及 UPS電源提供準(zhǔn)確的電池狀態(tài)、健康狀況及可用運(yùn)行時(shí)間信息。雖然 BMS能使鋰電池系統(tǒng)更加安全，但也會(huì)導(dǎo)致電池成本增加。由于他們?cè)黾恿私鉀Q方案的成本，消耗了電池的電力，從而消除或顯著降低了他們與鉛酸電池相比的效率優(yōu)勢。

4、已有的UPS是否可以使用鋰電池呢？

假定電池系統(tǒng)的電壓在 UPS的作用范圍內(nèi)，已有的 UPS可以通過升級(jí) UPS固件來達(dá)到兼容，從而保證正確的充電程序的執(zhí)行，正確計(jì)算運(yùn)行時(shí)間，并準(zhǔn)確報(bào)告充電狀態(tài)。一定要與 UPS制造商聯(lián)系，以確定哪些鋰電池是安全和兼容的。

5、鋰電池的循環(huán)壽命有多長？

常規(guī)密封鉛酸電池的循環(huán)壽命為200-400次循環(huán)。在 UPS電源應(yīng)用中，典型的鋰電池可以實(shí)現(xiàn)1000多個(gè)循環(huán)。其數(shù)量取決于多種因素，包括設(shè)計(jì)中使用的特定化學(xué)成分。現(xiàn)在，一些鋰電池可以循環(huán)次數(shù)達(dá)到5000多次。

6、在 UPS中使用的鋰電池是否需要冷卻？

隨著溫度的升高，鉛酸電池和鋰電池的循環(huán)壽命也隨之縮短。但是，與鉛酸電池相比，鋰電池在高溫下的壽命更長。大多數(shù)用于 UPS中的鋰電池都具有耐較高平均溫度(例如40° C/104° F)的設(shè)計(jì)，并且在所述高溫下都能達(dá)到規(guī)定的使用壽命。在多數(shù)使用鋰電池的 UPS應(yīng)用中，不需要輔助制冷來維持循環(huán)壽命，但保持電池的低溫(如25° C/77° F)可以幫助確保電池充分利用運(yùn)行時(shí)間。

7、與鉛酸電池相比，鋰電池充電時(shí)間怎么樣？

電池充電器通常是在 UPS內(nèi)，由UPS控制。這樣，達(dá)到了80%的充電(SOC)狀態(tài)所需要的時(shí)間是相同的。鋰電電池的充電效率稍高一些，所以可以稍快地達(dá)到這種充電效率。但就80%至100%的充電狀態(tài)而言，鋰電池表現(xiàn)得相當(dāng)出色。在30分鐘至1小時(shí)內(nèi)，鋰電池可以達(dá)到100%的充電狀態(tài)，只要 UPS能以相同的速度提供充電能量。在任何情況下，它比鉛酸電池系統(tǒng)100%充電5-10小時(shí)。

總之鋰電池體積小，重量輕，充電速度快，在UPS不間斷電源應(yīng)用中，鋰電池可以說是一種更加環(huán)保的解決方案。各位要想把UPS電源電池?fù)Q成鋰電池，還是要去咨詢專業(yè)技術(shù)人員，考慮充電電壓，電流，負(fù)載，功率等因素。安全性絕對(duì)是第一位的，不要因?yàn)椴槐匾陌惭b錯(cuò)誤而導(dǎo)致UPS電源的損壞或丟失，要因小失大。

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