隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和規(guī)模不斷擴大，對低能耗、高安全性的供電系統(tǒng)需求日益增長。鋰離子電池（Li-ion）作為一種節(jié)能環(huán)保的電池技術(shù)，憑借其占地面積小、能量密度高、承重要求低、循環(huán)壽命長、維護成本低等顯著優(yōu)勢，正在逐步取代傳統(tǒng)的鉛酸電池，成為數(shù)據(jù)中心備電系統(tǒng)的選擇。

1. 從鉛酸走向鋰電

   - 數(shù)據(jù)中心客戶計劃增加鋰離子電池的使用比例，以滿足智算需求驅(qū)動下的規(guī)模化發(fā)展。鋰電池的能量體積密度為200～300W/L，而鉛酸電池只有60~90W/L。因此，在相同備電時間要求下，所需鋰電池占地面積比鉛酸少2/3。

   - 鋰電池的成本優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，特別是在大規(guī)模部署時，不僅可以降低初始投資，還能通過峰谷電價套利和調(diào)峰功能減少長期運營成本。

2. 注入強勁動能：加快數(shù)據(jù)中心鋰電綠色發(fā)展

   - 欣旺達儲能等公司提供的高功率模塊化鋰電池系統(tǒng)，支持熱插拔、分鐘級維護等功能，增強了數(shù)據(jù)中心供電的可靠性和靈活性。

   - 隨著鋰電池能量密度、壽命、安全性和充電速度等關(guān)鍵性能的不斷提升，未來將根據(jù)不同客戶需求提供定制化的網(wǎng)絡能源解決方案，推動數(shù)據(jù)中心向高質(zhì)量方向發(fā)展。

3. 綠色低碳轉(zhuǎn)型：符合政策導向和社會責任

   - 全球范圍內(nèi)對于節(jié)能減排的關(guān)注度不斷提高，數(shù)據(jù)中心作為耗能大戶，采用更環(huán)保的鋰電技術(shù)有助于實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展目標。

   - 政府也在積極推動數(shù)據(jù)中心行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，鼓勵使用清潔能源和技術(shù)革新來提高能效水平。

預防鋰電池燃燒的方案

盡管鋰離子電池具有諸多優(yōu)點，但其潛在的安全風險不容忽視，尤其是過充、短路或高溫環(huán)境下可能發(fā)生熱失控現(xiàn)象，導致火災甚至爆炸事故。為了確保數(shù)據(jù)中心的安全運行，須采取一系列預防措施：

1. 優(yōu)化電池設計與材料選擇

   - 優(yōu)先選用磷酸鐵鋰（LFP）作為正極材料，因其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性高且不會在熱失控時釋放氧氣，降低了起火的風險。

   - 改進電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計，例如添加熔斷器（fuse）、過壓保護裝置（OSD）等機械結(jié)構(gòu)，防止外部短路及過充電濫用情況下的溫度上升。

2. 智能管理系統(tǒng)（BMS）的應用

   - 構(gòu)建三級BMS架構(gòu)，實時監(jiān)控單個電芯電壓、電流、溫度等參數(shù)，并實施均衡、閾值告警保護機制。

   - 應用內(nèi)短路算法、內(nèi)溫估計算法以及析鋰估計算法，提前預警潛在問題，避免電芯出現(xiàn)熱失控。

3. 加強物理防護與消防設施配置

   - 在PACK層面進行多層安全設計，如激光焊接固定螺釘、安裝多溫度傳感器確保模塊內(nèi)溫濕度實時監(jiān)測、夾緊力保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等。

   - 安裝機柜級消防系統(tǒng)，一旦檢測到異常升溫或煙霧，立即啟動滅火裝置，快速壓制火情蔓延，保障周邊ICT設備的安全。

4. 強化運維管理與定期檢查

   - 建立健全的數(shù)據(jù)中心鋰電池運維管理制度，包括日常巡檢、定期維護保養(yǎng)等內(nèi)容，及時發(fā)現(xiàn)并排除隱患。

   - 利用AI智能安全平臺，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實現(xiàn)對鋰電池狀態(tài)的遠程監(jiān)控和故障診斷，提供月度/年度健康報告，指導用戶合理安排檢修計劃。

5. 培訓員工與應急預案演練

   - 對相關(guān)人員開展鋰電池基礎(chǔ)知識、操作規(guī)程及應急處理技能培訓，提升他們應對突發(fā)事件的能力。

   - 制定詳細的應急預案，組織模擬演練，確保在發(fā)生緊急狀況時能夠迅速響應，減少損失。

綜上所述，鋰電在數(shù)據(jù)中心的應用不僅提升了整體效能，還提升了行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。然而，針對鋰電池的安全性挑戰(zhàn)，需要從多個維度綜合施策，構(gòu)建多方位的安全保障體系，才能發(fā)揮出鋰電技術(shù)的優(yōu)勢，助力數(shù)據(jù)中心邁向更加智能未來。