鉛酸蓄電池

如今，鉛酸蓄電池仍然很受歡迎，因為它們在可靠性方面有著久經考驗的記錄。對于大規模應用來說，它們是最經濟的選擇，具有出色的性能和效率、內部阻抗低，對不當處理的耐受性高，采購成本高。

鉛酸蓄電池使用的電解液包括水和硫酸，以及由海綿鉛（負極）和氧化鉛（陽極）組成的極板。主要的鉛酸蓄電池電池類型是閥控鉛酸蓄電池（VRLA），也稱為“密封”或“免維護”蓄電池。

閥控鉛酸蓄電池（VRLA）是密封的，但有一個閥門，可以將內部積聚的氣體排放到大氣中。通常不需要直接維護，不需要加水，因為充電過程中釋放的氫氣會在內部與氧氣重新結合形成水。市場上主要有兩種閥控鉛酸蓄電池（VRLA），其區別在于電解質混合物：玻璃微纖維隔板(AGM)電池的電解質保持在高度多孔的微纖維玻璃隔板中；而凝膠電池的電解質凝膠由硫酸和二氧化硅的混合物組成。

UPS電源通常使用AGM類型的密封閥控鉛酸蓄電池（VRLA），因為它具有較低的內阻，較高的比功率和效率，較低的自放電率和較低的采購成本。玻璃微纖維隔板(AGM)電池的充電速度更快，可以提供短時間的大電流。

富液式鉛酸蓄電池的極板浸沒在酸性電解質中。由沒有密封，因此在運行過程中產生的氫氣會直接排放到環境中，其通風系統必須比密封閥控鉛酸蓄電池（VRLA）更強大。在大多數情況下，電池組容納在專用房間中。富液式鉛酸蓄電池必須保持直立操作，并且需要人工加滿水位。

與密封閥控鉛酸蓄電池（VRLA）相比，它們具有更長的使用壽命和更高的可靠性。鉛酸蓄電池電池室必須保持在合理恒定的溫度（20-25°C），以避免縮短使用壽命，甚至造成損壞。

鋰離子電池

在鋰離子電池中，“陰極”通常是一種金屬氧化物，而陽極通常是多孔碳石墨。兩者都浸在由鋰鹽和有機溶劑制成的液體電解質中。

鋰離子電池的種類繁多，可以簡化為六種：鋰鈷氧化物（LCO）、鋰錳氧化物（LMO）、鋰錳鈷氧化物（NMC）、磷酸鐵鋰（LFP）、鎳鈷氧化鋁（NCA）、鋰鈦氧化物（LTO）。在這些電池之間的選擇取決于幾個因素，并且不可能進行精確比較，因為諸如機械，單元尺寸和活性材料混合等許多方面在性能中起重要作用。

在數據中心環境中，鋰離子電池正成為越來越具有吸引力為替代鉛酸蓄電池的方案，其中電源可用性絕對是最為優先考慮的因素，鋰離子電池提供比鉛酸蓄電池解決方案更高的可靠性。不僅每塊單獨的電池本身更安全和穩定，而且每個電池模塊都有一個電子控制器，可以持續檢查電池是否有任何性能變化跡象。

每塊電池的溫度、電流、電壓和充電狀態均在機柜級別進行監控，可以清楚地了解當前電池狀態，并預測未來的運行時間和性能。鋰離子電池可以比鉛酸蓄電池更快地充電，提供比鉛酸蓄電池更多的放電/再充電循環，并提供更高的功率密度和效率，尤其是在高放電率下。這消除了電池的過度使用，同時減少了電池安裝所需的空間。雖然鉛酸蓄電池初始購買價格較低，但鋰離子電池的使用壽命至少是規格相同的鉛酸蓄電池的兩倍，因此降低了整體投資成本。也降低了與電池拆卸和更換相關的人工成本。鋰離子電池產生的廢熱更少，從而降低了冷卻成本，并減少了碳足跡。

鎳鎘電池

鎳鎘電池電極包括氫氧化鎳（正極板）和氫氧化鎘（負極板）。鎳鎘電池具有很長的工作壽命（長達20年），可以應對極端溫度（-20°C至40°C）。它們還具有較高的循環壽命，對深放電有良好的耐受性。其他好處與低內阻有關，它提供高功率密度和快速充電能力。鎳鎘電池可提供較長的存儲時間，并提供高度保護，可以防止不當處理。

然而，鎳鎘電池的成本遠高于傳統的密封閥控鉛酸蓄電池（VRLA）。此外，由于鎳和鎘都是有毒的，電池處理/回收過程成本高昂。鎳鎘電池還需要以加水的方式進行維護，特別是在高循環應用中，或在某些充電方法的高充電率下。

文章來源微信公眾號數據中心運維管理