Batteries d’onduleur VRLA ou lithium-ion
Les batteries VRLA (plomb-acide à soupape) coûtent moins cher à l’achat et fonctionnent dans presque tous les onduleurs. Elles durent toutefois quelques années et vieillissent vite dans une salle chaude. Les batteries lithium-ion coûtent plus cher au départ, durent plusieurs fois plus longtemps et pèsent moins. Elles exigent un onduleur conçu ou approuvé pour elles. Eaton donne aux batteries lithium-ion d’onduleur de 10 à 15 ans, contre 3 à 5 pour le plomb-acide [1]. APC s’attend à ce que la plupart de ses batteries VRLA durent de trois à cinq ans [2].
En bref
- Durée de vie VRLA: trois à cinq ans pour la plupart des batteries VRLA d’APC[2]
- Durée de vie lithium-ion: 10 à 15 ans, contre 3 à 5 pour le plomb-acide (Eaton)[1]
- Chaleur et VRLA: chaque hausse de 8 °C réduit de moitié la durée de vie d’une VRLA (règle empirique d’APC)[2]
- Plage de fonctionnement VRLA: 5 à 35 °C, avec une moyenne sous 25 °C (CSB)[3]
- VRLA en entreposage: environ 3 % d’autodécharge par mois à 25 °C (CSB)[4]
- Poids: lithium-ion environ 40 % plus léger que le plomb-acide comparable (Eaton)[5]
- Température de la salle: 20 à 25 °C idéalement pour le lithium-ion, et le même maximum de 0 à 40 °C que le plomb-acide (Eaton)[6]
Durée de vie et coût dans le temps
Le prix d’achat est la plus petite part de la comparaison. Une chaîne VRLA se remplace plusieurs fois pendant la durée de vie d’un châssis d’onduleur; un système lithium-ion peut durer aussi longtemps que le châssis lui-même. Chaque remplacement VRLA ajoute le coût des blocs, la main-d’œuvre, l’élimination et le risque de l’échange lui-même. Pour un site qui garde son onduleur une décennie ou plus, le coût total penche souvent vers le lithium-ion, même si la première facture ne le montre pas.
La chaleur
La durée de vie d’une VRLA baisse vite avec la température : selon la règle empirique d’APC, chaque hausse de 8 °C la réduit de moitié [2]. Une armoire de batteries dans une salle mécanique chaude, ou dans une salle tenue plus chaude pour économiser la climatisation, use les VRLA bien avant l’échéance. Le lithium-ion ne change pas la cible de la salle. Eaton donne aux batteries d’onduleur lithium-ion et plomb-acide la même plage maximale de 0 à 40 °C, avec 20 à 25 °C comme idéal [6]. Refroidissez la salle des batteries quelle que soit la chimie.
Poids, espace et capacité portante du plancher
Eaton situe les batteries lithium-ion à environ 40 % plus légères que le plomb-acide comparable [5]. Son 9PX lithium-ion donne plus d’autonomie dans le même encombrement, sans armoire de batteries externe [7]. Cela compte dans les vieux immeubles dont le plancher a une capacité portante limitée et dans les salles de périphérie. Cela compte aussi partout où une armoire VRLA prendrait la place de l’équipement informatique.
Compatibilité et sécurité
Le lithium-ion ne se pose pas tel quel à la place du VRLA. Le chargeur de l’onduleur, sa gestion de batterie et son micrologiciel doivent tous prendre en charge cette chimie, et le fabricant de l’onduleur doit approuver le système de batteries. Poser des modules lithium dans un onduleur conçu pour le VRLA parce qu’ils entrent physiquement n’est pas une mise à niveau.
L’entretien
Les chaînes VRLA demandent des mesures régulières bloc par bloc, parce qu’un seul bloc faible limite toute la chaîne (voir l’entretien des batteries). Un système lithium-ion a un système de gestion de batterie qui surveille la température et l’équilibre des tensions des cellules, et qui peut déconnecter la chaîne [8]. Les alarmes, les connexions et la salle restent à vérifier.
Normes citées
- IEEE 1188 (entretien VRLA, cité par les fabricants de batteries)
Questions fréquentes
Le lithium-ion est-il meilleur que le VRLA pour un onduleur?
Il dure plus longtemps [1] et pèse moins [5], mais il coûte plus cher au départ et demande un onduleur qui le prend en charge. Pour un onduleur triphasé gardé une décennie ou plus, il peut l’emporter sur le coût total, parce qu’une chaîne VRLA se remplace plusieurs fois pendant la durée de vie du châssis.
Puis-je mettre des batteries lithium-ion dans mon onduleur actuel?
Seulement si le fabricant de l’onduleur prend en charge le lithium-ion pour ce modèle, avec le système de batteries et le micrologiciel correspondants.
Combien de temps durent les batteries VRLA d’onduleur?
APC s’attend à ce que la plupart de ses batteries VRLA durent de trois à cinq ans [2], moins dans une salle chaude.
Les batteries lithium-ion d’onduleur demandent-elles de l’entretien?
Oui. Le système de gestion de batterie surveille la température et l’équilibre des tensions des cellules [8], mais il faut toujours vérifier les alarmes, les connexions, le micrologiciel et la température de la salle.
Sources
- Eaton, Lithium-ion UPS FAQ, FAQ
- Schneider Electric, What is the expected life of my APC UPS VRLA battery? (FA158934), FAQ answer
- CSB Energy Technology, VRLA Battery User Manual (Operation and Handling, Rev Dec 2024), operating temperature
- CSB Energy Technology, VRLA Battery User Manual (Operation and Handling, Rev Dec 2024), storage
- Eaton, Lithium-ion UPS FAQ, FAQ, rackmount installation
- Eaton, Lithium-ion UPS FAQ, FAQ, network closet temperature
- Eaton, Lithium-ion UPS FAQ, FAQ, primary benefits
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