做好UPS鋰離子電池的四大安全考慮

北京，2019年一月二日(美通社)作為數(shù)據(jù)中心電力系統(tǒng)的最后一道屏障，新的電池技術(shù)正在引發(fā)一場巨大的新能源革命。近年來，Uptime全球數(shù)據(jù)中心調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，10%的數(shù)據(jù)中心選擇鋰離子電池(以下簡稱鋰離子電池)作為UPS的儲能設(shè)備。

與鉛酸電池相比，鋰離子電池具有無可比擬的技術(shù)優(yōu)勢:鉛酸電池的能量密度是鉛酸電池的幾倍，使鋰離子電池所占空間減少了60%以上;組分減少70%以上;較強(qiáng)的高溫適應(yīng)能力;放電后可快速充電，循環(huán)次數(shù)是鉛酸電池的4倍。10-15年的長壽命規(guī)劃和高循環(huán)次數(shù)，使得UPS在10年的生命周期中無需更換鋰離子電池，降低了維護(hù)和更換成本，最終幫助用戶降低TCO，實(shí)現(xiàn)最大的商業(yè)價(jià)值。

施耐德電氣:從四個(gè)角度考慮鋰離子電池的安全性

在我國，UPS轉(zhuǎn)向鋰離子電池的趨勢將會更加迅速。施耐德電氣作為全球數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施解決方法和服務(wù)的領(lǐng)先者，通過對商場的精準(zhǔn)定位和調(diào)研，發(fā)現(xiàn)除了采購價(jià)格因素外，我國客戶選擇UPS鋰離子電池的重點(diǎn)重要是安全。鋰離子電池作為數(shù)據(jù)中心最大的儲能元件，其安全性在很大程度上取決于以下四點(diǎn)。施耐德電氣建議廣大用戶在選擇時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1.高質(zhì)量的電池生產(chǎn)和質(zhì)量控制

目前，世界優(yōu)秀的鋰離子電池制造商已經(jīng)選擇了先進(jìn)的主動生產(chǎn)線，只有通過高質(zhì)量的生產(chǎn)過程控制，才能保證電池的高質(zhì)量和高一致性。鋰離子電池的生產(chǎn)后,需求將超過一個(gè)電池模塊(俗稱模塊)通過串聯(lián)和并聯(lián),在這個(gè)過程中,要連接電池的正負(fù)極端,大型制造商通常為終端選擇激光焊接機(jī)焊接,以減少接觸電阻,以確保終端連接的穩(wěn)定性。而小廠家在整個(gè)過程中選擇手動螺栓和螺母的壓縮方式，難以保證接線端子的牢固連接，可能會給今后的長期運(yùn)行帶來麻煩。

由于鋰離子電池嚴(yán)格的質(zhì)量控制，與鉛酸電池相比，鋰離子電池自身的循環(huán)壽命得到了提高，很多大品牌的鋰離子電池在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域都可以實(shí)現(xiàn)10年保修。

2.完美的BMS規(guī)劃

BMS(電池管理系統(tǒng))是整個(gè)鋰離子電池系統(tǒng)安全的核心技能定位。當(dāng)電池出現(xiàn)過壓充電、過流放電、電池短路等故障時(shí)，可以通過BMS快速切斷故障電流，防止電池?zé)釗p失的風(fēng)險(xiǎn)。施耐德電氣認(rèn)為鋰離子電池BMS不僅要監(jiān)控每個(gè)單元的電壓和電流溫度實(shí)時(shí)供應(yīng)分析電池健康趨勢,但更重要的是,它可以積極平衡細(xì)胞的充電和放電,最終提高每個(gè)單元的一致性,防止整個(gè)電池的失敗由于桶短板效應(yīng)。目前，國際一線品牌的鋰離子電池廠商都在計(jì)劃自行生產(chǎn)BMS，以保證電池與BMS的功能匹配和充放電安全。

3.鋰離子電池化學(xué)數(shù)據(jù)

關(guān)于數(shù)據(jù)中心UPS來說，由于其大電流放電時(shí)間短、放電功率大、長期待機(jī)電浮式充電等應(yīng)用特點(diǎn)，更合適的技能是磷酸鐵鋰、錳酸鋰、NCM三元鋰等技能。

在我國，三元鋰和磷酸鐵鋰是市場上最先推出的兩種產(chǎn)品。雖然對能量密度和安全性存在爭議，但不可否認(rèn)的是，這些爭議僅限于鋰離子電池正極數(shù)據(jù)的理論功能。施耐德電氣認(rèn)為，鋰離子電池系統(tǒng)的安全性要綜合考慮負(fù)極數(shù)據(jù)、電解質(zhì)、隔膜d等諸多因素

4.鋰離子電池與UPS的兼容性測試

與鉛酸電池不同，鋰離子電池配有BMS,BMS是一種智能電池，能夠自我調(diào)節(jié)并與UPS主機(jī)進(jìn)行通信。當(dāng)鋰離子電池過充時(shí)，它會自動從UPS充電器上引爆，傳統(tǒng)的UPS軟件程序可能會將其解釋為電池故障。更重要的是，不同鋰離子電池的充放電電壓、電流和截止電壓是不同的。例如，磷酸鐵鋰離子電池的額外電壓為3.2v，而三元鋰離子電池的額外電壓為3.8v。因此，UPS在使用該鋰離子電池之前要對其進(jìn)行嚴(yán)格的匹配測試，并且要更新該鋰離子電池的UPS固件。

值得一提的是，施耐德電氣(schneiderelectric)近年來推出的UPS現(xiàn)在已經(jīng)具備了鋰離子電池的兼容性。UPS使用的高速率鋰離子電池可以在短時(shí)間內(nèi)大電流充放電，這符合UPS充電器規(guī)劃和需求習(xí)慣的改變。施耐德電氣(Schneiderelectric)新推出的GalaxyV系列UPS最多可以為UPS供應(yīng)40%的額外電量(相比之下，傳統(tǒng)UPS只能供應(yīng)10%到15%的電量)，因此，從理論上講，一個(gè)強(qiáng)大的充電器能為一塊鋰離子電池充電30分鐘至1小時(shí)。

隨著鋰離子電池技術(shù)的日益成熟和成本效益的提高，UPS將迅速從鉛酸電池轉(zhuǎn)變?yōu)殇囯x子電池。自2012年以來,世界上第一個(gè)鋰離子電池?cái)?shù)據(jù)中心投入使用,施耐德電氣在推進(jìn)鋰離子電池技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用程序類別已經(jīng)作為一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)人,與強(qiáng)大的品牌和技術(shù)創(chuàng)新力量,走在新數(shù)據(jù)中心能源技術(shù)變化的前沿,并領(lǐng)導(dǎo)的整個(gè)職業(yè)生涯。