طی چند سال گذشته، فناوری‌های باتری‌های لیتیوم یونی به سرعت پیشرفت کرده‌اند که ناشی از تقاضای آن‌ها در صنعت خودروهای الکتریکی و ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس شبکه است.

امروزه باتری یو پی اس اسید سرب تنظیم شده با شیر (VRLA) رقابت سختی با رقبای لیتیوم یونی خود دارد. دلایل این امر چندین مورد است و عمدتاً به این دلیل است که باتری‌های لیتیوم یون حساسیت کمتری به دما دارند، با چگالی توان بالاتر و قادر به شارژ تقریباً نامحدود و چرخه‌های شارژ سریع هستند.

از آنجایی که تولید باتری لیتیومی برای پاسخگویی به تقاضای فزاینده خرید این باتری افزایش یافته است، بنابراین قیمت آن نیز تا حدودی کاهش یافته است. اما همچنان با باتری های UPS سرب اسید فاصله زیادی دارد و به مراتب گرانتر است، اما پیش بینی می شود در 5 سال آینده شکاف قیمت به سرعت کاهش یابد.

بازیافت باتری های UPS سرب اسید

اکثر باتری ها قبل از اینکه نیاز به تعویض داشته باشند، 70 تا 90 درصد عمر طراحی خود را دوام می آورند. باتری‌های معمولی VRLA که در تاسیسات UPS استفاده می‌شوند، محصولاتی با عمر طراحی 5 ساله یا 10 ساله هستند که در حدود سال‌های 3-4 و 7-8 نیاز به تعویض دارند.

این بستگی به دمای محیطی دارد که در آن کار می‌کنند، که باید بین 20 تا 25 درجه سانتیگراد باشد، تعداد چرخه‌های شارژ/دشارژی که برای آن اجرا می‌شوند و سایر عوامل از جمله طراحی و کیفیت تولید آنها و پیچیدگی مدار شارژ باتری UPS آنها نیز روی عمر باطری یو پی اس تاثیر می گذارد. باتری های لیتیوم یونی عمر طراحی 10 سال یا بیشتر دارند.

باتری‌های VRLA معمولا دارای محفظه پلاستیکی هستند. باتری های سرب اسیدی گرمازا هستند و در طول شارژ شدن خود گرما می دهند. در هنگام تخلیه نیز گرمازا هستند و گرما را جذب می کنند.

اثر گرمایش به دلیل واکنش شیمیایی بین الکترولیت اسید هیدروکلریک و صفحات سرب ایجاد می شود. الکترولیت به جای یک مایع در باتری VRLA، تمایل به ژل دارد. باتری های شیشه ای معمولا دارای الکترولیت مایع هستند.

با گذشت زمان گرما می تواند منجر به کمانش و حتی ترک خوردن کیس پلاستیکی شود. همچنین ممکن است رسوبات سفید الکترولیت در اطراف پایانه های باتری وجود داشته باشد.

هنگامی که یک باتری به این حالت می رسد، نیاز به تعویض سریع آن است چرا که یک خطر بالقوه برای کل UPS به شمار می رود. قدرت یک مجموعه باتری نیز به اندازه ضعیف ترین بلوک باتری آن کاهش می یابد.

بنابراین، باتری ها باید قبل از رسیدن به این وضعیت از بین رفتن فیزیکی تعویض شوند. سیستم‌های مانیتورینگ باتری UPS و آزمایش سالانه بلوک باتری می‌توانند به شناسایی باتری‌های معیوب و بهترین زمان برای برنامه‌ریزی برای تعویض باتری کمک کنند.

چه باتری یو پی اس اسید سرب سالم باشد یا دارای بدنه کمانش یا ترک خورده باشد، باید به عنوان زباله خطرناک و مطابق با مقررات ملی رفتار شود. در انگلستان، بازیافت باتری UPS به شدت تحت دستورالعمل بازیافت تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی زباله (WEEE) تنظیم شده است.

پیمانکارانی که چنین زباله‌هایی را حمل می‌کنند باید در آژانس محیط‌زیست ثبت شوند و به دلایل بهداشتی و ایمنی، باید طبق استانداردهای مناسب از جمله کار در محیط‌های برق AC و DC، کار با باتری‌ها و مواد خطرناک آموزش ببینند.

باتری های خارج شده از سایت باید به یک مرکز بازیافت ثبت شده برده شوند و یادداشت های انتقال زباله برای قابلیت ردیابی ارائه شود.

باتری های اسید سرب به طور منظم بازیافت می شوند و تا 90 درصد از مواد را می توان برای استفاده های بعدی بازیافت کرد. کیس های پلاستیکی که معمولا از پلی پروپیلن ساخته می شوند را می توان در جعبه های باتری جدید بازیافت کرد.

صفحات سربی را می توان ذوب کرد و در باتری های جدید استفاده کرد. حتی الکترولیت اسید سولفوریک را می توان بازیافت و برای مصارف دیگر فروخت.

بازیابی باتری های UPS لیتیومی

علیرغم مزایای باتری های لیتیومی برای یو پی اس یا ذخیره انرژی، حمل و نقل باتری های لیتیومی و بازیافت آنها مشکلات بیشتری را نسبت به باتری های اسید سرب ایجاد می کند.

حمل و نقل باتری های لیتیوم یونی در برخی موارد ممنوع است، زمانی که آنها در محصولاتی که با آن استفاده می شوند وجود نداشته باشند.

این به این دلیل است که وقتی آسیب ببینند یا در معرض آب قرار بگیرند می توانند خطر آتش سوزی داشته باشند که می تواند منجر به تشکیل هیدروکسید لیتیوم و گاز هیدروژن شود. به همین دلیل حمل و نقل هوایی این باطری ها در اکثر کشورها ممنوع است.

برخلاف بازیافت باتری های اسید سرب، بازیافت باتری های لیتیوم یونی نیز بسیار دشوار است زیرا هیچ امکانات بازیافتی وجود ندارد.

تصمیم نهایی خرید باطری یو پی اس

هنگامی که به کل هزینه مالکیت یک سیستم UPS نگاه می کنیم، مهم است که هزینه های چرخه عمر کامل از نصب تا دفع نهایی پایان عمر را پوشش دهیم.

باتری‌های لیتیوم یون چندین مزیت را برای کاربردهای اتاق سرویس و مرکز داده ارائه می‌کنند، اما قیمت خرید بالاتری نسبت به باتری‌های VRLA دارند و هزینه‌های مجموعه را بسیار افزایش می دهند که در اکثر موارد مقرون به صرفه نیستند.

مجموعه پویان پیل پرتو ماندگار، اقدام به تولید باتری های یو پی اس در داخل کشور نموده است، جهت مشاهده محصولات پویان باطری به سایت ما به آدرس www.pooyanbattery.ir مراجعه کنید.