UPS鋰電池安全考量，從以下四點著手

來源：存能電氣  日期：2019-01-07 11:01  瀏覽量：次

　　UPS鋰電池安全考量，從以下四點著手。隨著鋰電池UPS技術(shù)的成熟完善和成本日益優(yōu)化，數(shù)據(jù)中心UPS將快速地完成從鉛酸電池向鋰電池的轉(zhuǎn)換。目前，10%的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)采用了鋰作為UPS電源的儲能設(shè)備，未來3年鋰電池UPS的年均增速都將超過100%。但是，鋰電池的安全性能一直是用戶關(guān)注的點，如何提高鋰電池UPS安全性？本文存能電氣小編就來說說。

　　從四個角度考量鋰電池UPS電源的安全性：

　　在中國，UPS改用鋰電池的趨勢將更加迅猛。作為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施解決方案和服務(wù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者，目前中國客戶在選擇鋰電池UPS的關(guān)注點主要集中在安全方面。作為數(shù)據(jù)中心里面比較大的儲能部件，鋰電池的安全很大程度上取決于以下四點存能電氣提醒廣大用戶在選型時應(yīng)重點關(guān)注：

　　1.高質(zhì)量的電芯生產(chǎn)和質(zhì)量管控

　　目前全球頂級的鋰電池制造商都已經(jīng)采用了先進(jìn)的自動化生產(chǎn)線，只有通過高質(zhì)量的生產(chǎn)工藝管控才能保證電芯的高品質(zhì)和高度一致性。鋰電芯生產(chǎn)完畢后，需要再將多只電芯通過串并聯(lián)組成電池模組（俗稱Module），這一過程中需要將電池的正負(fù)極端子進(jìn)行連接，大廠商通常采用的是激光焊接機進(jìn)行端子的焊接，以減少接觸電阻，保證端子連接的可靠性。而小廠商則普遍采用手動螺栓螺母壓接的方式，難以保證端子的可靠連接，可能給將來的長期運行帶來隱患。

　　由于鋰電池UPS的嚴(yán)格質(zhì)量管控，加上自身循環(huán)壽命相比鉛酸電池有了很大的提升，因此在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，很多大品牌的鋰電池可以做到10年質(zhì)保。

　　2.完善的BMS設(shè)計

　　BMS（電池管理系統(tǒng)）是整個鋰電池系統(tǒng)安全的核心技術(shù)所在。當(dāng)UPS電池發(fā)生任何過壓充電、過流放電、電池短路等故障時，通過BMS可以迅速切斷故障電流，防止電池發(fā)生熱失控風(fēng)險。施耐德電氣認(rèn)為鋰電池BMS不僅要實時監(jiān)測每個電芯的電壓電流溫度等狀態(tài)，提供電池健康趨勢分析，更重要的是它可以主動平衡電芯的充放電，最終改善各個電芯的一致性，避免因為木桶短板效應(yīng)導(dǎo)致的整組電池失效。目前國際一線品牌的鋰電池UPS廠商都是自己設(shè)計生產(chǎn)BMS，以確保自己電芯和BMS的性能匹配和充放電安全。

　　3.鋰電池的化學(xué)材料

　　對于數(shù)據(jù)中心鋰電池UPS而言，由于其短時間大電流放電、放電功率大、長期備電浮充等應(yīng)用特點，比較適合的是磷酸鐵鋰、錳酸鋰、NCM三元鋰技術(shù)。

　　中國市場上主要是三元鋰和磷酸鐵鋰，雖然兩者在能量密度及安全性方面的爭論不休，但不可否認(rèn)的是，這些爭論只是局限在了鋰電池正極材料理論性能的一個方面。存能電氣認(rèn)為，鋰電池UPS電源系統(tǒng)的安全，需要綜合考慮負(fù)極材料、電解液、隔膜材料、電芯外殼封裝、電池模塊成組、BMS、熔絲保護(hù)、直流斷路器、生產(chǎn)制造工藝水平、質(zhì)量管控等眾多因素。由于鋰電池正極材料而產(chǎn)生的問題還不到所有鋰電池系統(tǒng)問題的10%。

　　存能電氣建議，用戶應(yīng)該針對鋰電池UPS的安全性、能量密度、成本進(jìn)行綜合權(quán)衡，選擇大品牌公司的鋰電池系統(tǒng)才能得到可靠的質(zhì)量保障。

　　4.鋰電池與UPS的兼容性測試

　　與鉛酸電池不同，鋰電池是自帶BMS的，是一種智能型電池，具備自我管控能力，并與UPS主機進(jìn)行通訊。當(dāng)鋰電池充滿電后它會自動從UPS充電器上脫開，傳統(tǒng)的UPS軟件設(shè)計可能會認(rèn)為這是電池故障而發(fā)出告警。更重要的是，不同材質(zhì)的鋰電池充放電電壓、電流，截止電壓等都不相同，例如磷酸鐵鋰電芯的額定電壓是3.2V，而三元鋰則是3.8V。因此，在使用鋰電池UPS之前需要與之進(jìn)行嚴(yán)格的匹配測試才可以，并需要針對這款鋰電池對UPS更新固件。

　　鋰電池UPS相比傳統(tǒng)鉛酸蓄電池的優(yōu)勢：

　　鉛酸電池的能量密度讓鋰電池UPS的占地空間減少了60%以上；重量減少了70%以上。

　　對高溫適應(yīng)能力更強；放電后能快速回充，循環(huán)次數(shù)4倍于鉛酸電池。

　　10-15年的長壽命設(shè)計和高循環(huán)次數(shù)，使得鋰電池UPS的10年生命周期內(nèi)都無需更換，降低了維護(hù)和更換成本，最終幫助用戶降低TCO，獲得較大的商業(yè)價值。

　　可大電流2C快速充放電，在專用充電器下1.5C充電40分鐘內(nèi)即可將電池充滿，啟動電流可達(dá)2C。

　　像鎳氫電池、鎳鎘電池、鉛酸電池都存在記憶性，而磷酸鐵鋰電池UPS無此現(xiàn)象，電池?zé)o論出于什么狀態(tài)，可隨沖隨用，無需先放完全再充電。

　　磷酸鐵鋰電池不含任何重金屬與稀有金屬，無毒，無論在生產(chǎn)及使用中均無污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為綠色環(huán)保電池。

　　總結(jié)：UPS鋰電池安全考量，從以上四點著手準(zhǔn)沒錯。存能電氣在推動鋰電池技術(shù)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的應(yīng)用方面始終作為領(lǐng)軍人物，憑借強大的品牌與技術(shù)革新力量，始終走在這場數(shù)據(jù)中心新能源技術(shù)改革的前沿，帶領(lǐng)整個鋰電池UPS行業(yè)不斷前行。

　　存能電氣小編提醒廣大用戶在鋰電池UPS選型時應(yīng)重點關(guān)注：高質(zhì)量的電芯生產(chǎn)和質(zhì)量管控；完善的電池管理系統(tǒng)設(shè)計；鋰電池的化學(xué)材料；鋰電池與UPS的兼容性測試。