Comparando as tecnologias de baterias UPS Leadacid Nicd e Lithium

Centros de dados, laboratórios, oficinas de instrumentos de precisão, estas instalações de missão crítica exigem uma estabilidade de energia absoluta.Uma interrupção súbita de energia pode levar a qualquer coisa, desde perda de dados e danos ao equipamento até consequências financeiras catastróficas.Como última linha de defesa na proteção de energia, os sistemas de alimentação ininterrupta (UPS) dependem de um componente crucial: a bateria.como determinar qual a solução mais adequada às suas necessidades específicasEsta análise abrangente examina as características técnicas, aplicações e vantagens/contras de três principais tecnologias de baterias UPS: chumbo-ácido, níquel-cádmio e iões de lítio.

Os sistemas UPS actuais utilizam principalmente três tecnologias de baterias: chumbo-ácido, níquel-cádmio e íon-lítio.considerações de custos, necessidades de desempenho e fatores ambientais.

As baterias de chumbo-ácido representam a tecnologia de bateria UPS mais estabelecida com comprovada fiabilidade, especialmente em aplicações de alta potência onde o peso não é uma restrição primária.Eles oferecem a solução mais económicaOutras vantagens incluem baixa resistência interna e forte tolerância à sobrecarga.

As baterias de chumbo-ácido se dividem em duas categorias principais:

Também conhecidas como baterias de chumbo-ácido selado (SLA), elas dominam os sistemas modernos de UPS.As baterias VRLA apresentam tipicamente uma vida útil de 5 a 10 anos e funcionam melhor em ambientes secos mantidos a 20 a 25 °CA sua construção selada inclui uma válvula de alívio de pressão para a liberação de gás em condições de sobrepressão.Caixas montadas em rack, ou armários externos sem necessidade de reabastecimento regular de água.

As baterias VRLA existem em duas formulações de eletrólitos:

• Matas de vidro absorvente (AGM):A tecnologia AGM domina as aplicações de UPS devido ao menor custo, redução da resistência interna e taxas de carga/descarga superiores.
• Gel:Embora as baterias de gel apresentem maior resistência interna (o que as torna menos ideais para descargas UPS de alta taxa),oferecem temperaturas de funcionamento mais amplas (-40°C a +55°C) e uma vida útil de projeto mais longa.

Também chamadas de baterias inundadas, essas placas mergulham em eletrólito líquido.Como unidades não seladas, liberam hidrogénio directamente no ambiente, exigindo sistemas de ventilação especializados e salas de baterias dedicadas com contenção de derrames de ácido.Seu design de ventilação superior exige posicionamento vertical e rega manualOs VLAs também carregam custos mais elevados do que as alternativas VRLA.

Antes predominantes nas instalações de telecomunicações, as baterias de níquel-cádmio (NiCd) servem agora principalmente ambientes de temperaturas extremas, particularmente nas regiões do Oriente Médio.Os seus elétrodos positivos de hidróxido de níquel e elétrodos negativos de hidróxido de cádmio fornecem:

• Duração de vida de 20 anos
• Tolerância à temperatura ampla (-20°C a +40°C)
• Duração de vida do ciclo
• Resistência à descarga profunda

No entanto, as baterias NiCd custam significativamente mais do que as alternativas VRLA.Os seus componentes tóxicos de níquel/cádmio também incorrem em custos substanciais de eliminação e reciclagem, especialmente em regiões com regulamentações ambientais rigorosas como o Reino Unido.

A tecnologia de iões de lítio (Li-Ion), que já alimenta eletrônicos de consumo e veículos elétricos, surge agora como uma solução viável de UPS e armazenamento de energia renovável.

• Melhoria da fiabilidade através de sistemas integrados de monitorização das baterias
• Projetos compactos e leves de alta densidade energética
• Carregamento mais rápido
• Duração do ciclo prolongada (normalmente dupla duração do VRLA)
• Requisitos de arrefecimento reduzidos decorrentes de uma menor produção de calor

Embora os custos iniciais continuem a ser mais altos do que as alternativas, a vida útil prolongada do íon-lítio pode compensar os investimentos iniciais.

A seleção da tecnologia de bateria UPS ideal requer o equilíbrio de custo, desempenho, considerações ambientais e especificidades de aplicação.Níquel-cádmio excede em temperaturas extremasA utilização de tecnologias de alta eficiência e de longa duração é uma das principais vantagens da tecnologia.As instalações podem implementar a estratégia de proteção da potência mais adequada para as suas operações críticas.