鋰電池是海量消費電子設備(如智能手機等)的常見電源。此項技術也正不斷被用于不間斷電源，用來確保數據中心關鍵任務基礎設施正常運行時間。對于希望部署分布式計算和邊緣網絡的公司來說，鋰電池非常適合用于偏遠地區的 IT 部署。鋰電池比鉛酸電池性能更可靠，維護量較少，功率密度更高。鋰電池的壽命是鉛酸電池的 2-3 倍，因此電池更換少，勞動力成本低。鋰電池還具有電池監測系統和其他有助于確保電池安全運行的功能。雖然鋰電池的初始成本仍然高于鉛酸電池，但這種成本差異正在縮小。鋰電池現在可以在短短 5 年內提供比鉛酸電池更低的總擁有成本。據估計，在不間斷電源的典型使用壽命內，鋰電池系統可節省 40%或更多的總擁有成本。

　　如果貴公司需要建立本地化的 IT 資源，您可能會考慮在遠程位置投資和部署多個 IT 覆蓋區， 作為分布式計算或邊緣網絡的一部分。例如， 如果您是一家銀行、金融或零售公司，您可能希望在分支機構或商店地點部署 IT 系統。如果您是一家教育或醫療保健組織，您可能希望在廣泛的地理范圍內的幾個大學或醫院中部署 IT系統。如果您是一家工業公司，您可能希望在多個制造工廠建立邊緣計算基礎設施。這些節點依賴中小不間斷電源為其 IT 基礎設施供電，而非為大型設施供電的三相不間斷電源。與大功率UPS 一樣，中小不間斷電源系統也需要可靠的備用電源。使用的電池系統應在不間斷電源必須向負載提供備用電源的關鍵時刻能夠正常運行。

　　在不間斷電源使用鋰電池

　　在過去的幾年時間里，很多制造商已經開始開發適用于不間斷電源應用的鋰電池解決方案。不間斷電源應用中使用的鋰電池化學物質有磷酸鐵鋰(Li FePO4，簡稱“LFP” )、錳酸鋰(L iMnO2，簡稱“LMO”)和鎳錳鈷(LiNiMnCoO2，簡稱“NMC”)。還有的不間斷電源電池使用LMO/NMC混合來提高性能。

　　鋰電池的優勢

　　——可靠性和可用性增加

　　符合不間斷電源應用條件的鋰電池制造商利用改進的電池設計、優質材料和更好的制造方法。由于壽命更長，維護要求更低，鋰電池在關鍵任務環境中的故障極其罕見。

　　此外，所有鋰電池都包括一個內置的電池管理系統(BMS)，該系統為每個電池單元提供故障監測、電池平衡和功率優化功能。電池管理系統有助于最大限度地延長電池壽命，減少停機時間。

　　——壽命更長

　　鋰電池的設計壽命通常為8-10年，這意味著它與中小不間斷電源(UPS)的壽命相同。當閥控式鉛酸電池達到80%的容量(壽命末期)時，鋰電池的容量仍為93%。

　　這就避免了更換電池的麻煩，鋰電池不必每3-5年更換一次，能夠節省大量成本。此外，與閥控式鉛酸電池相比，鋰電池可以充滿電并儲存更長時間，對電池壽命的影響極小。

　　——重量較低

　　鋰電池比鉛酸電池輕60%左右。這使得電池更容易運輸和在偏遠設施中的安裝。

　　——占地面積更小

　　鋰電池的占地面積比鉛酸電池少70%。可為任何現場或遠程設施以節省空間，進行重新配置部署，增加IT服務器和網絡設備的可用架構空間。

　　——能量密度和功率密度更高

　　鋰電池具有更高的能量密度(Wh/kg或瓦時/千克)和功率密度(W/kg或瓦時/千克)。它們提供的能量與鉛酸電池相同，但體積更小，重量更輕。

　　——適應更高的溫度

　　不間斷電源用鋰電池的設計溫度比鉛酸電池高，因此較高的溫度對電池的影響較小。大多數鋰電池可以在30℃的溫度下工作，比鉛酸電池高近10℃，而且不會老化或縮短日歷壽命。如此便可升高數據中心或遠程服務器機房的室溫，減少冷卻能源的使用來降低冷卻成本。

　　——充電更快

　　對于架構型系統而言，鋰電池通常可以在不到2小時的時間內充電到90%的容量，而閥控式鉛酸電池可能需要4小時以上才能達到相同的容量，充滿電需要24小時。如果數據中心連續幾次斷電，鋰電池可以快速充電，為每次斷電提供備用電源。

　　運行成本低=總擁有成本低

　　鋰電池的高初始成本是其應用于不間斷電源的一個障礙。但在過去的五年里，這一成本已大幅降低。如今，用于邊緣數據中心的鋰電池系統的初始資本投資平均是用于這些設施的閥控式鉛酸電池系統成本的1.75倍至2.25倍。隨著鋰電池在數據中心的廣泛使用，預計未來十年價格還會進一步下降。

　　與閥控式鉛酸電池相比，鋰電池可為數據中心所有者長期節省運行成本，從而降低總擁有成本。如前所述，鋰電池的設計壽命估計為8-10年，可能與不間斷電源相同。這便可以免除每3-5年更換一次鉛酸電池的成本，以及在遠程數據中心更換閥控式鉛酸電池所需的運輸、行程和人工成本。

　　鋰電池安全嗎?

　　安全。不間斷電源應用中使用的鋰電池配備電池管理系統，可監測電池單元的關鍵參數(如溫度、電壓和電流)，確保系統在整個壽命周期內安全可靠地運行。所有類型的電池都容易受到熱逸散的影響。當電池內部的化學物質達到超過其散熱能力的高溫時，就會導致熱失控，從而發生故障。

　　但不間斷電源應用中使用的鋰化學物質，熱失控溫度高于200℃ 。出于對壽命的考慮，大多數鋰電池的過溫保護點限制在70℃ 以內。當電池達到該溫度極限時，電池管理系統將自動斷開電池與不間斷電源負載或充電器的連接。也就是說，在電池達到熱失控溫度之前，電池管理系統會在低閾值下斷開電池。

　　當今領先的電池制造商針對不間斷電源系統制造出了高質量的鋰電池，電池設計和包裝可進一步保障電池持久耐用。電池包括安全保險絲、過充電保護和硬化材料層。大多數鋰電池都是按照UL和其他適用的安全標準制造的。

　　結語

　　成本分析和性能數據表明鋰電池是中小不間斷電源系統更好的儲能源。不間斷電源在10年的使用壽命中，鋰電池無需像鉛酸電池一般更換電池，從而顯著降低了總擁有成本。鋰電池更長的壽命和更低的維護需求能在不到五年的時間里為IT經理帶來顯著的投資回報。

　　鋰電池體積更小、重量更輕，為在邊緣數據中心中使用提供了更好的靈活性。憑借卓越的性能，鋰電池可以幫助確保IT部署的正常運行時間和持續運行。性價比、性能和安全性方面的綜合優勢非常值得投資，鋰電池會為中小機房和邊緣數據中心的關鍵IT基礎架構提供可靠的長期服務。