Aktuell verfügbare Batteriechemien für
UPS
Backups beinhalten
Blei-Säure
,
Lithium-Ionen (Li-Ionen)
Und
Nickel-Cadmium
Es gibt auch Technologien ohne Batterie, wie Schwungräder und Superkondensatoren.
Dieser Artikel konzentriert sich jedoch auf die beiden Typen, die derzeit die Rechenzentrumsbranche dominieren: Blei-Säure-Batterien, die über 90 Prozent des USV-Marktanteils ausmachen, und Lithium-Ionen-Batterien, die aufgrund ihrer vermeintlichen Leistungsvorteile und ihrer hohen Sichtbarkeit durch ihren Einsatz in Rechenzentren zunehmend an Bedeutung gewinnen.
Elektrofahrzeuge
UPS,
Telekommunikation
Lithium-Ionen-Akkus gewinnen zunehmend an Bedeutung, da ihnen im Vergleich zu herkömmlichen Akkus überlegene Leistungsmerkmale zugeschrieben werden.
Blei-Säure VRLA
Batterien
Lithium-Ionen-Akkus sind typischerweise entweder Gel- oder AGM-Akkus (Absorbent Glass Mat). Im Vergleich zu herkömmlichen VRLA-Akkus bieten Lithium-Ionen-Akkus eine hohe Zyklenlebensdauer bei gleichzeitig deutlich reduzierter Größe und geringerem Gewicht. Sie zeichnen sich zudem durch eine hohe Ladeeffizienz und eine ausgezeichnete Toleranz gegenüber Teilladungen aus – tatsächlich ist eine Teilladung für eine lange Lebensdauer sogar wünschenswert, und der Betrieb im Erhaltungslademodus bei vollem Ladezustand sollte vermieden werden. Die geringe Selbstentladungsrate von Lithium-Ionen-Akkus führt zu einer verlängerten Lagerfähigkeit. Schließlich bieten sie ein gutes Verhalten bei hohen und niedrigen Temperaturen und emittieren keine Gase.
Zunächst müssen wir die Gründe betrachten, warum Lithiumbatterien eine natürliche Eignung für die Stromversorgungssysteme der nächsten Generation darstellen, bei denen Systembetrieb, Verfügbarkeit und Platzbeschränkungen mit den Kosten in Einklang gebracht werden müssen.
Lithiumbatterien weisen im Allgemeinen eine höhere Energiedichte auf, was zu einer Reduzierung des Platzbedarfs um 50 % bis 75 % führt. Diese Einsparungen können genutzt werden, um Server und andere IT-Geräte in USV-Anlagen von Rechenzentren unterzubringen oder die Baukosten von Anlagen zu senken. Neben dem geringeren Platzbedarf ermöglichen Lithiumbatteriesysteme eine signifikante Gewichtsreduzierung, die ebenfalls einen wesentlichen Kostenfaktor bei der Planung von Telekommunikations-Basisstationen darstellt.
Lithium-Eisenphosphat-Batterien haben zudem eine längere Lebensdauer, was Kosten für den Austausch und Betriebsunterbrechungen spart.
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HAUPTMERKMAL
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Blei-Säure (VRLA)
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Lithium-Eisenphosphat
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Energiedichte
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Niedrig
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Hoch
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Lebensdauer
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Weniger
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Lang
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Gewicht
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Hoch
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Niedrig
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Erforderliche Fläche
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Groß
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Klein bis mittel
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Aufladen
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Langsam
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Schnell
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Wartungskosten
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Mäßig
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Niedrig
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Kühlung erforderlich
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Hoch
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Niedrig bis mittel
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Batteriemanagement
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Externe Anforderungen
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Eingebaut
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Batterieüberwachung
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Optional
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Sehr empfehlenswert
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Lithium-Eisenphosphat-Batterien bieten eine deutlich längere Lebensdauer als herkömmliche VRLA-Batterien. Dadurch entfällt der häufige Austausch von VRLA-Batterien erheblich. Lithium-Batterien verfügen über integrierte Batteriemanagement-Funktionen auf Zell-, Modul- und Gehäuseebene. Dies ermöglicht die präzise Erfassung von Batteriedaten und sorgt so für eine vorhersehbare, zuverlässige und sichere Leistung.
Lithium-Eisenphosphat-Batterien können bei höheren Temperaturen betrieben werden, ohne dass ihre Lebensdauer beeinträchtigt wird. VRLA-Batterien hingegen verlieren pro 10 °C Temperaturanstieg 50 % ihrer Lebensdauer. Längere Lebensdauer und geringerer Wartungsaufwand reduzieren die Betriebskosten und senken somit die Gesamtbetriebskosten (TCO) im Vergleich zu VRLA-Batterien.
Einfach ausgedrückt: Diese Batterien sind kleiner, leichter, langlebiger und effizienter als herkömmliche VRLA-USV-Batterien.