February 2, 2026
مراكز البيانات والمختبرات ورشات عمل أدوات الدقة هذه المرافق الحيوية تتطلب استقرار الطاقة المطلق.انقطاع الطاقة المفاجئ يمكن أن يؤدي إلى أي شيء من فقدان البيانات وتلف المعدات إلى عواقب مالية كارثيةباعتبارها خط الدفاع الأخير في حماية الطاقة، تعتمد أنظمة إمدادات الطاقة غير المتقطعة (UPS) على مكون حاسم واحد: البطارية.كيف تحدد الحل الذي يناسب احتياجاتك الخاصةيدرس هذا التحليل الشامل الخصائص التقنية والتطبيقات والمزايا والسلبيات لثلاث تقنيات بطارية UPS الرئيسية: حمض الرصاص والنيكل الكادميوم والليثيوم أيون.
تستخدم أنظمة UPS الحالية في المقام الأول ثلاث تقنيات بطارية: حمض الرصاص والنيكل الكادميوم وأيون الليثيوم. لا يوجد خيار "أفضل" عالمياً.اعتبارات التكلفة، احتياجات الأداء، والعوامل البيئية.
بطاريات الرصاص والحمض تمثل تكنولوجيا بطاريات UPS الأكثر اعتمادًا مع إثبات موثوقيتها خاصة في التطبيقات عالية الطاقة حيث الوزن ليس القيود الأساسيةيقدمون الحل الأكثر اقتصاديةالمزايا الإضافية تشمل مقاومة داخلية منخفضة وتسامحية عالية لتحمل الزيادة.
بطاريات الحمض الرصاص تقع في فئتين رئيسيتين:
تعرف أيضا باسم بطاريات الرصاص الحمضي المختومة (SLA) ، وهي تهيمن على أنظمة UPS الحديثة.بطاريات VRLA عادة ما تتميز بعمر التصميم من 5-10 سنوات وتعمل بشكل أفضل في البيئات الجافة التي يتم الحفاظ عليها عند 20-25 درجة مئويةتشمل بنيتهم المغلقة صمام تخفيف الضغط لإطلاق الغاز في ظل ظروف الضغط الزائد. هذا التصميم يسمح بالتركيب الرأسي أو الأفقي في غرف البطارية ،الصناديق المثبتة على الرفأو خزانات خارجية دون الحاجة إلى إعادة ملء المياه بانتظام.
بطاريات VRLA تأتي في صيغ إلكتروليتين:
وتسمى أيضا بطاريات الفيضانات، وتغمر هذه الألواح في المواد الكهربائية السائلة. وتتباهى بطاريات الفيضانات ذات العمر المصمم الممتد (حتى 20 عامًا) وتخدم منشآت ذات قدرة عالية في آمبر الساعة (Ah).كوحدات غير مختومة، فإنها تطلق الهيدروجين مباشرة في البيئة، مما يتطلب أنظمة تهوية متخصصة وغرف بطاريات مخصصة مع احتواء تسرب الحمض.تصميمها المكشوف من الأعلى يقتضي وضعها في وضع مستقيم و الري اليدوي، والقضاء على تطبيقات المكاتب أو مراكز البيانات. وتحمل VLAs أيضًا تكاليف أعلى من بدائل VRLA.
كانت البطاريات من النيكل الكادميوم (NiCd) شائعة في وقت سابق في منشآت الاتصالات، وتخدم الآن في المقام الأول بيئات درجات الحرارة القاسية، وخاصة في مناطق الشرق الأوسط.الالكترودات الايجابية النيكل هيدروكسيد والالكترودات السلبية هيدروكسيد الكادميوم:
ومع ذلك ، فإن بطاريات NiCd تكلف أكثر بكثير من بدائل VRLA.كما أن مكونات النيكل/الكادميوم السامة لها تكاليف كبيرة للتخلص منها وإعادة التدوير خاصة في المناطق ذات اللوائح البيئية الصارمة مثل المملكة المتحدة.
تعمل تكنولوجيا ليثيوم أيون (Li-Ion) بالفعل على تشغيل الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية والمركبات الكهربائية، وتظهر الآن كحل قابل للحياة لبرامج UPS وحل تخزين الطاقة المتجددة. وتشمل المزايا الرئيسية:
في حين أن التكاليف المبدئية لا تزال أعلى من البدائل، يمكن أن تعوض عمر الخدمة الممتد لليثيوم أيون الاستثمارات الأولية. العديد من شركات UPS تقدم الآن أنظمة متوافقة لليثيوم أيون.
| العامل | حمض الرصاص (VRLA) | النيكل الكادميوم (NiCd) | أيون الليثيوم (Li-Ion) |
|---|---|---|---|
| التكلفة | منخفضة | عالية | أعلى |
| مدة الحياة | 5-10 سنوات | عشرون سنة | 10-15 سنوات |
| كثافة الطاقة | منخفضة | معتدلة | عالية |
| درجة حرارة العمل | معتدلة | واسعة | واسعة |
| الصيانة | منخفضة | منخفضة | منخفضة |
| التأثير البيئي | تلوث الرصاص | تلوث الكادميوم | أسفل |
| التطبيقات الرئيسية | نظام UPS العام | البيئات عالية درجة الحرارة | مراكز البيانات، تخزين الطاقة |
يتطلب اختيار تكنولوجيا بطارية UPS المثلى تحقيق التوازن بين التكلفة والأداء والاعتبارات البيئية وتفاصيل التطبيق. لا يزال حمض الرصاص هو الخيار الاقتصادي لاحتياجات UPS العامة ،النيكل الكادميوم يتفوق في درجات الحرارة القصوى، بينما يمثل اليثيوم-أيون المستقبل مع ميزاته الكفاءة وطول العمر. من خلال فهم خصائص هذه التقنيات المتميزة،يمكن للمرافق تنفيذ الاستراتيجية المناسبة لحماية الطاقة لعملياتها الحرجة.
