磷酸鋰鐵不斷電系統

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蘭陽能源不斷電系統由12V90Ah鋰鐵電池組串並而成

鋰鐵不斷電系統

關於不斷電系統

不斷電系統(UPS)一直是企業不可或缺的設備之一，對半導體或面板等相關產業更是重要，電壓的不穩定或是瞬間的斷電對其所造成的損失相當巨大，也因此各企業對UPS皆秉持著「寧可用不著，不能沒得用」的態度，再加上隨著雲端產業與網路運用的日漸普及，對於UPS的需求只會有增無減，但現今的UPS大多採用「鉛酸」電池作為電源的供應來源，雖然「鉛酸」電池已有百年歷史，但這並不代表「鉛酸」電池是最佳的選擇，相反的，「鉛酸」電池可是一個缺點頗多、極需改善的電池，特別是在環保方面。

鋰鐵電池用於不斷電系統

鋰鐵電池的出現提供了不斷電系統(UPS)一個更好的選擇，「鋰鐵」材料具有高重量及高體積能量密度、高電流放電能力、長壽命的循環特性、較廣的操作溫度範圍、優異的安全特性、原料供應無虞以及不含任何毒性並符合RoHS規定

不斷電系統採用「鋰鐵」電池之優勢

當不斷電系統採用「鋰鐵」電池時，「鋰鐵」電池的優異特性如何為注重「環保節能」的綠色工廠加分呢?底下將逐一分析說明：

公司(廠房)空間與樓層負重大幅改善

「鋰鐵」電池不論在重量能量密度或體積能量密度皆約「鉛酸」電池的3~4倍，如此一來，在不斷電系統機房內擺放相同能量需求之「鋰鐵」電池，其需求的電池數量與所佔之重量及空間均將減少為「鉛酸」電池的1/3~1/4，對於正為土地使用成本日漸高漲苦惱不已或使用負重能力較不足舊廠房的廠商而言，將是一大福音。

相同KVA之不斷電系統電池使用容量低

「鋰鐵」電池因具高功率放電之能力，可提供10C~30C放電，而「鉛酸」電池僅能3C~5C放電，故當放電時間相同，負載所需電流越大時，「鋰鐵」電池所需之設計容量相較「鉛酸」電池可越低，100Ah的「鉛酸」電池以300A放電時，僅可放電6.5分鐘，但同樣要求當採用「鋰鐵」電池於不斷電系統時，僅需32.5Ah即可符合要求。

能源使用效率大幅提高

「鋰鐵」電池因內阻低，故放電使用時，電能轉換為熱能的現象將遠低於「鉛酸」電池；另外，在自放電率方面，「鋰鐵」電池自放電率僅約3%，遠低於「鉛酸」電池的20%，故當不斷電系統長時間置放於機房內時，「鉛酸」電池需要一直浮充來為本身的高自放電充電，長期下來造成的電力消耗也是非常驚人，綜合上述2點，採用「鋰鐵」電池可大幅提高能源使用效率。

電池機房無需使用冷氣降溫

以日本進口的「20年級」不斷電系統「鉛酸」電池為例，其工作環境需保持在20oC，當溫度提升至35oC時，耐用年級快速由20年降至僅約7年，且電容量也將大幅降低，故需要藉由冷氣來維持機房的溫度。而「鋰鐵」電池最適工作溫度為25~35oC，在這溫度範圍內，電容量與壽命不會如「鉛酸」電池大幅降低，且耐溫更可高達75oC以上。

環保材料符合RoHS

「鋰鐵」電池可說是下一個能源應用世代最重要的發展，不僅僅在於其材料本身的結構均由屬於「綠色」環保元素(鋰、鐵、磷、氧4個元素為主)所構成，其材料蘊藏量高，適合取代不環保的「鉛酸」電池，作為動力與儲能系統的長期應用發展之用。

即時監控，隨時掌握各電芯健康狀態

「鋰鐵」電池可透過電池組內的BMS板監控每顆電芯，隨時掌握電池健康狀況，可在電芯損壞時立即通知維護人員更換，不會像「鉛酸」電池需在每半年定期檢查時，才能知道「鉛酸」電池是否損壞，造成萬一在檢查前需「鉛酸」電池供電時，卻無法發電的窘境。

減少保養維護人員負擔及成本

「鉛酸」電池需保養維護人員定期量測其電壓、電導與硫酸比重等，並且需要適時加水或稀硫酸液與定期充放電；「鋰鐵」電池則不需要。舉例來說：以一組30KVA「鉛酸」電池為例(348V/100Ah)，其內有174個cell，若每cell量測時間30秒，預估一組需費時1.5小時，故量測電導相當耗費人力。

無酸氣排放、不會有”爬酸”問題

「鋰鐵」電池為完全密閉式電池，在充放電時，電池不會像「鉛酸」電池會排放出氫氣與稀硫酸氣體。且「鉛酸」電池因負極柱處於還原狀態，且負極柱的表面是活性很高的Pb，容易與電解液的酸霧反應生成PbSO4，形成所謂的”爬酸”。

綜合上述各點，在不斷電系統應用上使用「鋰鐵」電池取代「鉛酸」電池，具有環保、節能、安全、省錢等多項優點。

(以上文章截載自電機月刊 2013年7月號)

蘭陽能源鋰鐵不斷電系統體積與重量皆比鉛酸電池輕且小