由于锂电池优越的性能和环保特性,越来越受到数据中心用户的青睐,在国外,如谷歌、微软、亚马逊等许多科技巨头的数据中心已经在使用锂电池进行供备电。
锂电池技术路线本身安全是有保障的。
首先,锂电池的安全问题主要在于设计,电芯的设计好坏直接影响到其安全性能。
电极材料设计方面,稳定的材料可以减少在充电和放电过程中产生的热量,降低自放电率,从而提高电池的整体安全性。
隔膜设计方面,一个良好设计的隔膜可以在电池过热时关闭微孔,防止进一步的锂离子传输,从而减缓或阻止热失控的过程。
电池结构设计方面,包括电池壳体的材料选择和机械强度,以及电池的整体形状和尺寸。一个坚固的结构可以提供物理保护,防止外部冲击导致的内部短路。
散热设计方面,良好的散热设计可以帮助电池在高温环境下快速散热,防止热积累导致的热失控。
其次,锂电池的安全问题在于预防。
锂电池在正常使用条件下是安全的,在某些极端情况下,可能会变得不稳定,从而导致安全问题。
正确使用和存储锂电池是预防的关键,应有效避免过度的物理损伤,如撞击或穿刺,以及极端的温度条件。
在生产过程中,严格的质量控制措施可以确保电池符合安全标准,减少缺陷电池流入市场的风险。
锂电池在运输过程中需要遵守国际航空运输协会(IATA)和国际海事组织(IMO)等机构的规定,以确保安全。
最后,锂电池的安全问题在于可靠的检测和保护手段。
完善的BMS监控管理系统,可以有效监控电池的充放电状态,确保电池在安全的电压、电流和温度范围内工作,BMS还可以平衡电池单元之间的电荷,防止过充和过放。
一旦BMS检测到异常,它会立即采取措施来保护电池,比如限制充电电流、切断放电电路等,这些保护措施可以防止电池进一步恶化,避免潜在的安全风险。
只有综合考虑锂电池的设计、有效预防措施以及可靠的检测和保护手段,才能全面保障锂电池的安全,这三个方面相互关联,共同构成了锂电池安全性的基础。
数据中心用分布式锂电,即使没有消防,也是安全的。
数据中心用锂电池,电芯选择及品质控制方面,数据中心用电池对电芯要求品质高,主要采用圆柱电芯,采用的供应商为全球前五的电芯生产厂家,如亿纬锂能、松下,参照车规标准进行品质控制,单电芯不超过30AH,电池包2.5kwh-8kwh。
电池采用模块化设计,这意味着即使单个电池单元出现热失控,也不会影响整个电池系统的其他部分,这种设计可以防止热失控扩散。
充电方面,间歇式充电,根据SOC判断充电时机,浅充浅放,一般0.2C充电,放电电流按照设计规格,无过放可能,且按设计功率放电频次极低,充电电压一般在240Vdc或336Vdc。
增强保护方面,数据中心电芯安全不仅考虑主动保护,也设计了pack级消防,单电芯及电池包能量低,即使失效也容易控制避免蔓延,维护速度快,恢复业务迅速。
运行环境方面,相较于工况恶劣场景下,数据中心运行环境稳定,恒温恒湿无振动,电池组带风冷散热系统。在数据中心场景中,持续制冷系统保障机房工作环境温度稳定,高安全等级要求和完善的运行维护规程保障机房内设备无机械冲击风险。
在数据中心锂电供备电配置中,集中式部署通常将消防系统纳入标准配置,而在分布式部署模式下,消防系统则被视为一项可选的增强措施。
锂电作为一种高效、可靠、环保的能源解决方案,已逐步成为数据中心供备用电源的首选。
随着技术的不断进步,新的设计理念和检测技术将继续提高锂电池的安全性能,为更多用户提供更加安全和高效的能源解决方案。
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