Jedną z głównych atrakcji przeprowadzki do
baterie litowe
czy żywotność baterii jest wielokrotnością tego, co jest możliwe
akumulatory kwasowo-ołowiowe
. Jednakże, przy ograniczonych danych operacyjnych w
Aplikacje UPS
Ponieważ baterie litowe są dostępne już dziś, naturalne jest, że potencjalni użytkownicy zastanawiają się, jak długo tak naprawdę będą działać.
Aby odpowiedzieć na to pytanie, należy najpierw zrozumieć, jak baterie litowe ulegają degradacji w normalnych warunkach. Mają one dwa zasadniczo niezależne tryby degradacji: żywotność kalendarzową i żywotność cykliczną.
Żywotność kalendarzowa opisuje, jak pojemność będzie spadać, a rezystancja będzie rosła z upływem czasu. W przypadku żywotności kalendarzowej, temperatura pracy akumulatora jest najważniejszym czynnikiem decydującym o jego żywotności. Wysoka temperatura może przyspieszyć degradację, a niższa temperatura minimalizuje degradację.
Jeśli chodzi o cykl życia, sam termin jest łatwo zrozumiały, ale prognozowanie cyklu życia baterii litowej nie jest tak proste, jak mogłoby się wydawać. Dzieje się tak, ponieważ różne charakterystyki cyklu decydują o tym, jak bardzo szkodliwy jest on dla baterii.
Podstawowym testem w branży akumulatorów litowych jest całkowite rozładowanie akumulatora w ciągu godziny, a następnie jego pełne naładowanie w ciągu godziny w temperaturze pokojowej (25°C / 77°F). W przypadku wysokiej jakości ogniw jest to prosty test, który wymaga tysięcy cykli ładowania, zanim ogniwo osiągnie 80% swojej początkowej pojemności. Jednak żywotność w cyklach jest zazwyczaj dość wrażliwa na szybkość ładowania i rozładowywania oraz inne czynniki.
Podsumowanie kluczowych czynników wpływających na cykl życia przedstawiono na rysunku 1.
|
Parametr cyklu
|
Wpływ na cykl życia
|
Opis
|
|
Szybkość ładowania/rozładowania
|
Istotne
|
Ładowanie lub rozładowywanie akumulatora z szybkością wyższą niż ta, dla której został zaprojektowany, znacznie skraca jego cykl życia.
|
|
Głębokość zrzutu
|
Umiarkowany
|
Częściowe rozładowanie akumulatora przed ponownym ładowaniem jest mniej szkodliwe niż całkowite rozładowanie
|
|
Temperatura
|
Umiarkowany
|
Chociaż cieplejszy akumulator będzie miał mniejszą rezystancję i niższe wskaźniki samonagrzewania, niższe temperatury pracy generalnie wydłużają jego żywotność. Wiele akumulatorów litowo-jonowych jest również wrażliwych na ładowanie w niskich temperaturach (zazwyczaj poniżej zera), ale generalnie nie stanowi to problemu w zastosowaniach w centrach danych.
|
|
Okno stanu naładowania (SOC)
|
Drobny
|
W przypadku korzystania z akumulatora przy częściowym rozładowaniu, cykle ładowania do stanu niemal całkowitego naładowania (100% SOC) lub całkowitego rozładowania (0% SOC) są bardziej szkodliwe niż określenie okna operacyjnego przy częściowych stanach naładowania
|
Rysunek 1: Podsumowanie kluczowych czynników wpływających na żywotność baterii litowej.
W zastosowaniach centrów danych, żywotność kalendarzowa jest zazwyczaj głównym czynnikiem, ponieważ cykle ładowania i rozładowywania baterii są rzadkie. Wyjątkiem jest sytuacja, gdy baterie UPS są wykorzystywane do wspomagania zarządzania energią w obiekcie lub dostarczania usług sieciowych do lokalnej sieci dystrybucji energii elektrycznej. Te zastosowania wykraczają poza zakres niniejszego artykułu. W konwencjonalnych zastosowaniach baterie pozostają w stanie spoczynku przez większość swojego okresu eksploatacji.
Aby ocenić żywotność baterii kalendarzowych, producenci ogniw zazwyczaj przechowują je w różnych temperaturach przez długi czas i okresowo sprawdzają ich pozostałą pojemność. Wykres tych danych pozwala na ustalenie zależności między czasem, temperaturą i pozostałą pojemnością. Po zebraniu wystarczającej ilości danych możliwe jest dopasowanie ich do ogólnie przyjętego równania żywotności kalendarzowej, które zostało potwierdzone przez dziesięciolecia doświadczeń w dziedzinie akumulatorów litowo-jonowych. Przykładowy wykres żywotności baterii litowej (NCM) przedstawiono na rysunku 2.
Rysunek 2 pokazuje, że po około dziesięciu latach w temperaturze 23°C (73°F) akumulator NCM zachowuje 80% początkowej pojemności w przypadku testowanego akumulatora litowego. Różne akumulatory litowe, takie jak litowo-żelazowo-fosforanowe, charakteryzują się różną szybkością degradacji.
Aby zapewnić Ci baterię o długim cyklu życia, nieprzerwanej wydajności rozładowywania, możliwości szybkiego ładowania, wysokiej gęstości energii i bezproblemowej pracy, EverExceed oferuje Ci
Fosforan litu i żelaza
Akumulatory w technologii LFP zapewniają 3000–5000+ cykli życia, w zależności od wymagań danego zastosowania.
IPv6 obsługiwana sieć 
