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)作為數據中心電力系統的最后一道屏障，新的電池技術正在引發一場巨大的新能源革命。近年來，Uptime全球數據中心調查數據顯示，10%的數據中心選擇鋰離子電池(以下簡稱鋰離子電池)作為UPS的儲能設備。

與鉛酸電池相比，鋰離子電池具有無可比擬的技術優勢: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;較強的高溫適應能力;放電后可快速充電，循環次數是鉛酸電池的4倍。10-15年的長壽命規劃和高循環次數，使得UPS在10年的生命周期中無需更換鋰離子電池，降低了維護和更換成本，最終幫助用戶降低TCO，實現最大的商業價值。

施耐德電氣:從四個角度考慮鋰離子電池的安全性

在我國，UPS轉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據中心基礎設施解決方法和服務的領先者，通過對商場的精準定位和調研，發現除了采購價格因素外，我國客戶選擇UPS鋰離子電池的重點重要是安全。鋰離子電池作為數據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。施耐德電氣建議廣大用戶在選擇時應注意以下幾點:

1.高質量的電池生產和質量控制

目前，世界優秀的鋰離子電池制造商已經選擇了先進的主動生產線，只有通過高質量的生產過程控制，才能保證電池的高質量和高一致性。鋰離子電池的生產后,需求將超過一個電池模塊(俗稱模塊)通過串聯和并聯,在這個過程中,要連接電池的正負極端,大型制造商通常為終端選擇激光焊接機焊接,以減少接觸電阻,以確保終端連接的穩定性。而小廠家在整個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行帶來麻煩。

由于鋰離子電池嚴格的質量控制，與鉛酸電池相比，鋰離子電池自身的循環壽命得到了提高，很多大品牌的鋰離子電池在數據中心領域都可以實現10年保修。

2.完美的BMS規劃

BMS(電池管理系統)是整個鋰離子電池系統安全的核心技能定位。當電池出現過壓充電、過流放電、電池短路等故障時，可以通過BMS快速切斷故障電流，防止電池熱損失的風險。施耐德電氣認為鋰離子電池BMS不僅要監控每個單元的電壓和電流溫度實時供應分析電池健康趨勢,但更重要的是,它可以積極平衡細胞的充電和放電,最終提高每個單元的一致性,防止整個電池的失敗由于桶短板效應。目前，國際一線品牌的鋰離子電池廠商都在計劃自行生產BMS，以保證電池與BMS的功能匹配和充放電安全。

3.鋰離子電池化學數據

關于數據中心UPS來說，由于其大電流放電時間短、放電功率大、長期待機電浮式充電等應用特點，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品。雖然對能量密度和安全性存在爭議，但不可否認的是，這些爭議僅限于鋰離子電池正極數據的理論功能。施耐德電氣認為，鋰離子電池系統的安全性要綜合考慮負極數據、電解質、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，能夠自我調節并與UPS主機進行通信。當鋰離子電池過充時，它會自動從UPS充電器上引爆，傳統的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行嚴格的匹配測試，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現在已經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間內大電流充放電，這符合UPS充電器規劃和需求習慣的改變。施耐德電氣(Schneiderelectric)新推出的GalaxyV系列UPS最多可以為UPS供應40%的額外電量(相比之下，傳統UPS只能供應10%到15%的電量)，因此，從理論上講，一個強大的充電器能為一塊鋰離子電池充電30分鐘至1小時。

隨著鋰離子電池技術的日益成熟和成本效益的提高，UPS將迅速從鉛酸電池轉變為鋰離子電池。自2012年以來,世界上第一個鋰離子電池數據中心投入使用,施耐德電氣在推進鋰離子電池技術在數據中心的應用程序類別已經作為一個領導人,與強大的品牌和技術創新力量,走在新數據中心能源技術變化的前沿,并領導的整個職業生涯。