Les batteries pour les Onduleurs UPS

Il existe trois types de batteries utilisées dans les alimentations sans interruption :
Plomb-Acide, Nickel-Cadmium et Lithium-Ion. Il n’existe pas de « meilleure » technologie de batterie UPS. Le choix doit être fait au cas par cas.

1 - Batteries UPS au plomb

Les batteries au plomb ont fait leurs preuves en matière de fiabilité lorsqu'elles sont utilisées dans un système d'alimentation sans coupure UPS. Dans les applications de grande puissance, où le poids n'est pas la préoccupation majeure, ils constituent le choix le plus économique.
Cette rentabilité est combinée à d’autres qualités de performances telles qu’une faible impédance interne et une tolérance élevée.

 

Les batteries au plomb sont de deux types différents :

   

Régulé par vanne (VRLA - Valve Regulated Lead Acid)

- Également connu sous le nom de plomb-acide scellé (SLA), il s'agit du type le plus courant dans les systèmes UPS modernes. Ils ont généralement une durée de vie nominale de 5 ou 10 ans et sont mieux stockés dans une pièce sèche et climatisée à une température de 20 à 25°C.
- Les batteries VRLA sont scellées à l'intérieur d'un boîtier doté d'une valve qui s'évacue pour libérer le gaz si la pression interne devient trop élevée, d'où le terme « valve régulée ».
- Parce qu'ils sont scellés, ils peuvent être montés verticalement ou horizontalement et conviennent donc pour une utilisation dans les compartiments de batterie, les plateaux de montage en rack ou les armoires externes. De plus, ils ne nécessitent aucun entretien direct, comme un ajout régulier d'eau.
- Il existe deux principaux types de composition électrolytique utilisée dans une batterie UPS VRLA : Matériau de verre absorbé (AGM), où l'électrolyte est retenu dans un séparateur poreux en verre en microfibre ; et le gel, composé d'un mélange d'acide sulfurique et de silice.
- La technologie AGM est la norme pour les batteries UPS en raison de son coût inférieur, de sa résistance interne plus faible et de ses taux de charge/décharge plus élevés.
- En comparaison, le VRLA rempli de gel a une résistance interne plus élevée, ce qui le rend moins adapté aux décharges à haut débit courantes dans les applications UPS. Il offre des avantages en termes de plage de températures de fonctionnement plus large (-40°C à +55°C) et de durée de vie prolongée.

 

Ouvert ventilé (VLA - vented lead-acid battery)

- Également connues sous le nom de batteries inondées, ces batteries ont des plaques inondées d'acide électrolytique. Ils ont une longue durée de vie (jusqu'à 20 ans) et sont généralement utilisés dans de grandes installations nécessitant une puissance nominale élevée en ampères-heures (Ah).
- Parce qu’ils ne sont pas scellés, l’hydrogène généré s’échappe directement dans l’environnement. Cela signifie que les installations utilisant des batteries VLA nécessitent des systèmes de ventilation plus puissants et peuvent présenter un plus grand risque pour la sécurité.
- Pour pallier ces risques, les batteries VLA doivent être placées dans un local dédié doté d'installations de lavage en cas de fuite d'acide. Parce qu'ils sont ventilés par le haut, ils doivent également être maintenus debout, les niveaux d'eau étant complétés manuellement.
- Ils ne peuvent pas être utilisés dans des armoires ou des racks, ce qui signifie qu'ils ne conviennent pas aux environnements de bureau ou aux installations de centres de données . Les batteries VLA sont également plus chères que l'alternative VRLA.

2 - Batteries UPS nickel-cadmium

Les batteries au nickel-cadmium (NiCd) étaient autrefois une option populaire pour les installations de télécommunications, alors qu'elles sont encore utilisées pour les applications UPS dans des endroits où les températures ambiantes sont très élevées, en particulier au Moyen-Orient.
Les électrodes de la batterie sont constituées d'hydroxyde de nickel sur la plaque positive et d'hydroxyde de cadmium sur la plaque négative.
Les NiCd offrent les avantages d'une durée de vie de 20 ans, de la capacité de gérer une large plage de températures ambiantes (-20°C à +40°C), d'une durée de vie élevée et d'une tolérance aux décharges profondes.
D’un autre côté, les batteries NiCd UPS sont beaucoup plus chères que la variété VRLA plus traditionnelle. Et comme le nickel et le cadmium sont des matériaux toxiques, les processus d'élimination et de recyclage en fin de vie deviennent prohibitifs.

3 - Batteries d'onduleur au lithium-ion

Les batteries au nickel-cadmium (NiCd) étaient autrefois une option populaire pour les installations de télécommunications, alors qu'elles sont encore utilisées pour les applications UPS dans des endroits où les températures ambiantes sont très élevées, en particulier au Moyen-Orient.
Les électrodes de la batterie sont constituées d'hydroxyde de nickel sur la plaque positive et d'hydroxyde de cadmium sur la plaque négative.
Les NiCd offrent les avantages d'une durée de vie de 20 ans, de la capacité de gérer une large plage de températures ambiantes (-20°C à +40°C), d'une durée de vie élevée et d'une tolérance aux décharges profondes.
D’un autre côté, les batteries NiCd UPS sont beaucoup plus chères que la variété VRLA plus traditionnelle. Et comme le nickel et le cadmium sont des matériaux toxiques, les processus d'élimination et de recyclage en fin de vie deviennent prohibitifs.