数据中心使用锂离子电池的优缺点

阀控型铅酸(VRLA)蓄电池常用于不间断电源（UPS）系统。由于其重量与尺寸的缘故，数据中心需具备强化的承载结构。VRLA电池的性能特性也会受温度影响，进而增加空调系统的负载。VRLA电池并非特别耐用且需定时更换，这也造成运营成本的增加。

由于VRLA电池没有经济可行的替代方式，因此设计工程师非得忍受其缺点。不过，近年来锂离子电池的情况有所改变。直到目前为止，由于在价格、能源、容量、安全与可靠性之间未达到合理平衡，因此数据中心的不间断电源系统并没有使用的可行性。但由于电动车技术的进步，此问题已获得处理。第一部由锂离子电池供电的不间断电源系统已于2016年上市。今朝所有的主要大厂皆使用锂离子电池，此方向已公认为最有希望的选择。依据Bloomberg NewEnergy Finance报导，截至2025年，锂离子电池处理方案将占数据中心使用UPS市场的40%。

锂离子电池的优缺点

消费电子公司通常使用锂钴电池，该电池容量可达多个安培时，这些不间断电源系统均搭载矩形的锂锰电池。而其安装容量为60安培时，并搭载更长的使用寿命与多种程度的故障防护。有时个别模块，甚至个别电池需负责监控紧要性能参数，如温度、电压和电流。有时电源机柜或甚至整部系统都可负责此监控流程。非得实行监控才能完全掌控充电与放电流程，避免发生临界加热与不可逆的化学程序。锂离子电池也具备更高的能量密度(Wh/kg)与更高的输出功率密度(W/kg)。拥有与铅酸蓄电池相近的能量储存容量，而重量则是铅酸蓄电池的三分之一不到，此优势有助于降低系统的总质量达60-80%。

近年来，数据中心因空间限制与更高效率营运的需求而皆以增加其功率密度为主要目标。更有效率的可用空间俨然是数据中心拥有者最紧要的工作之一。体积小巧的锂离子电池能减少在不间断电源系统中的占用空间达50-80%。此类电池的充电时间更少且自行放电的速率更佳，当发生频繁的运行中断时可扮演紧要的角色。闲置时，锂离子电池每月会损失约1-2%的电量。最紧要的优点为其长效的使用寿命。铅酸蓄电池的使用寿命极短，惟有3至6年。而另一方面，锂离子电池则能继续使用约10年。依据不同的化学、技术与温度，锂离子电池的充电效率可长达5,000次生命周期且免维护，而铅酸蓄电池的均匀充电效率则惟有700次生命周期。

阀控型铅酸(VRLA)蓄电池与锂离子电池对比

锂离子电池的整体拥有成本为期10年（数据中心UPS的均匀使用寿命），相较之下铅酸蓄电池少了39%。尽管此为乐观预估值，但至少能保证节省10%。锂离子电池唯一一个严重的缺点就是初期投资分明更高。这也是为甚么大型数据中心早已成为导入新型处理方案的先行。此设施更紧要的目的在于降低整体拥有成本，而非短期获利，即便在此情况下积少成多的节省成本仍相当可观。另外，小型电池的好处能更有效的利用可用空间，同时可靠的监控系统也能确保更优异的安全及稳定的性能。锂离子电池可在比VRLA更高温度下运行，而不会损失容量，并可降低冷却系统的负荷。当然，甚至还有配备锂离子电池的单相UPS。各种使用模型都是从最大数据中心开始、其次为工业使用，最后于小型服务器室或甚至个别机架结束。

方便更换

所有用户最后都会问到的最紧要问题是：目前是不是是将不间断电源系统升级为锂离子电池的适当时机？若要回答此问题，首先要考虑的是技术容量的可用性。新电池无法适用于所有UPS机型，因此可能需要重大的硬件与嵌入式软件升级。即使在相同的标称电压下，电池充电与放电的特性也会有不同。

在数据中心中一般UPS系统的预期寿命通常为10-15年。铅酸蓄电池可使用3-6年，而锂离子电池可使用长达10年或甚至更久。在UPS系统（低于5年）的使用初期，大量更换为铅酸蓄电池可证明其实用性。不过换成锂离子电池后，极可能到UPS系统使用寿命结束时锂离子电池还能使用。若用户的不间断电源系统使用寿命接近中期，电池使用寿命可能更长，因此在大多数情况下更换电池根本毫无意义。在其使用寿命结束时，应考虑将其整套的UPS系统换为全新的锂离子电池处理方案。不过，即便对老旧的UPS系统而言，安装价格昂贵的电池仍十分方便。用户应考虑其价格不断下降，以及老旧系统维护成本与完全更换成本的比率。

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