ถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?

ถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?

สวัสดีเพื่อน!

หลังจากการตีพิมพ์บทความ “UPS และอาร์เรย์แบตเตอรี่: จะวางไว้ที่ไหน? รอสักครู่" มีความคิดเห็นมากมายเกี่ยวกับอันตรายของโซลูชัน Li-Ion สำหรับเซิร์ฟเวอร์และศูนย์ข้อมูล ดังนั้น วันนี้เราจะพยายามค้นหาว่าโซลูชันลิเธียมอุตสาหกรรมสำหรับ UPS และแบตเตอรี่ในอุปกรณ์ของคุณแตกต่างกันอย่างไร สภาพการทำงานของแบตเตอรี่ในห้องเซิร์ฟเวอร์แตกต่างกันอย่างไร เหตุใดแบตเตอรี่จึงใช้งานได้ในโทรศัพท์ Li-Ion มากกว่า 2-3 ปี และในศูนย์ข้อมูลตัวเลขนี้จะเพิ่มขึ้นเป็น 10 ปีหรือมากกว่านั้น เหตุใดความเสี่ยงของการเกิดเพลิงไหม้ลิเธียมในศูนย์ข้อมูล/ห้องเซิร์ฟเวอร์จึงน้อยมาก

ใช่ อุบัติเหตุจากแบตเตอรี่ของ UPS เกิดขึ้นได้โดยไม่คำนึงถึงประเภทของอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน แต่ความเชื่อผิด ๆ ของ "อันตรายจากไฟไหม้" ของสารละลายลิเธียมทางอุตสาหกรรมนั้นไม่เป็นความจริง

ท้ายที่สุดแล้วหลายคนก็เห็นว่า วีดีโอโทรศัพท์เกิดไฟไหม้ ด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมในรถที่กำลังเคลื่อนที่บนทางหลวง? มาดูกัน คิดออก เปรียบเทียบ...

ที่นี่เราเห็นกรณีทั่วไปของการทำความร้อนด้วยตนเองที่ไม่สามารถควบคุมได้ และความร้อนที่ระบายออกจากแบตเตอรี่โทรศัพท์ ซึ่งนำไปสู่เหตุการณ์ดังกล่าว คุณจะพูดว่า: ที่นี่! มันเป็นแค่โทรศัพท์ มีเพียงคนบ้าเท่านั้นที่จะเอาอะไรแบบนั้นไปไว้ในห้องเซิร์ฟเวอร์!

ฉันแน่ใจว่าหลังจากศึกษาเนื้อหานี้แล้วผู้อ่านจะเปลี่ยนมุมมองของเขาเกี่ยวกับปัญหานี้

สถานการณ์ปัจจุบันในตลาดศูนย์ข้อมูล


ไม่เป็นความลับเลยว่าการสร้างศูนย์ข้อมูลเป็นการลงทุนระยะยาว ราคาของอุปกรณ์วิศวกรรมเพียงอย่างเดียวสามารถเป็น 50% ของต้นทุนต้นทุนทุนทั้งหมด ระยะเวลาคืนทุนประมาณ 10-15 ปี โดยปกติแล้ว มีความปรารถนาที่จะลดต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของตลอดวงจรชีวิตของศูนย์ข้อมูล และในขณะเดียวกันก็ยังมีอุปกรณ์ทางวิศวกรรมขนาดกะทัดรัด ซึ่งช่วยเพิ่มพื้นที่ว่างให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับเพย์โหลด

ทางออกที่ดีที่สุดคือการทำซ้ำของ UPS อุตสาหกรรมที่ใช้แบตเตอรี่ Li-Ion ซึ่งสามารถกำจัด "โรคในวัยเด็ก" ในรูปแบบของอันตรายจากไฟไหม้มาเป็นเวลานาน อัลกอริธึมการปล่อยประจุที่ไม่ถูกต้อง และได้รับกลไกการป้องกันจำนวนมาก

ด้วยความจุที่เพิ่มขึ้นของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์เครือข่าย ความต้องการ UPS ก็เพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกัน ข้อกำหนดสำหรับอายุการใช้งานแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นในกรณีที่เกิดปัญหากับแหล่งจ่ายไฟแบบรวมศูนย์ และ/หรือความล้มเหลวเมื่อสตาร์ทแหล่งพลังงานสำรองในกรณีของการใช้/ความพร้อมของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล

ในความเห็นของเรา มีเหตุผลหลักสองประการ:

  1. การเติบโตอย่างรวดเร็วของปริมาณข้อมูลที่ประมวลผลและส่ง
    ตัวอย่างเช่น เครื่องบินโดยสารลำใหม่ของโบอิ้ง
    787 Dreamliner สร้างข้อมูลมากกว่า 500 กิกะไบต์ในเที่ยวบินเดียว
    ที่
    จำเป็นต้องบันทึกและประมวลผล
  2. การเติบโตในพลวัตของการใช้พลังงานไฟฟ้า แม้ว่าแนวโน้มทั่วไปในการลดการใช้พลังงานของอุปกรณ์ไอทีจะลดการใช้พลังงานเฉพาะของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ก็ตาม

กราฟการใช้พลังงานของศูนย์ข้อมูลปฏิบัติการเพียงแห่งเดียวถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?
แนวโน้มเดียวกันนี้แสดงให้เห็นได้จากการคาดการณ์ตลาดศูนย์ข้อมูลในประเทศของเราตามเว็บไซต์ ผู้เชี่ยวชาญ.ruจำนวนพื้นที่แร็คทั้งหมดที่นำไปใช้งานมีมากกว่า 20 “จำนวนพื้นที่แร็คที่ผู้ให้บริการศูนย์ข้อมูลรายใหญ่ที่สุด 20 รายนำไปใช้ในปี 2017 เพิ่มขึ้น 3% และแตะ 22,4 พัน (ข้อมูล ณ วันที่ 1 ตุลาคม 2017)” – รายงาน CNews Analytics กล่าว จากข้อมูลของหน่วยงานที่ปรึกษาภายในปี 2021 คาดว่าจำนวนพื้นที่ชั้นวางจะเพิ่มขึ้นเป็น 49 นั่นคือภายในสองปี ความจุที่แท้จริงของศูนย์ข้อมูลจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับอะไร? ประการแรกด้วยปริมาณข้อมูลที่เพิ่มขึ้น: ทั้งที่จัดเก็บและประมวลผล

นอกเหนือจากระบบคลาวด์แล้ว ผู้เล่นยังถือว่าการพัฒนาขีดความสามารถของศูนย์ข้อมูลในภูมิภาคเป็นจุดเติบโต เนื่องจากเป็นส่วนเดียวที่มีการสำรองไว้สำหรับการพัฒนาธุรกิจ จากข้อมูลของ IKS-Consulting ในปี 2016 ภูมิภาคนี้มีเพียง 10% ของทรัพยากรทั้งหมดที่นำเสนอในตลาดในขณะที่เมืองหลวงและภูมิภาคมอสโกครอบครอง 73% ของตลาดและเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและภูมิภาคเลนินกราด - 17% ในภูมิภาค ยังคงขาดแคลนทรัพยากรศูนย์ข้อมูลและมีความทนทานต่อข้อผิดพลาดในระดับสูง

ภายในปี 2025 ปริมาณข้อมูลทั้งหมดในโลกคาดว่าจะเพิ่มขึ้น 10 เท่าเมื่อเทียบกับปี 2016

ถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?

อย่างไรก็ตาม ลิเธียมสำหรับเซิร์ฟเวอร์หรือศูนย์ข้อมูล UPS มีความปลอดภัยเพียงใด

ข้อเสีย: โซลูชัน Li-Ion มีราคาสูง

ถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?ราคาของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังคงสูงเมื่อเทียบกับโซลูชันมาตรฐาน ตามการประมาณการของ SE ต้นทุนเริ่มต้นสำหรับ UPS กำลังสูงมากกว่า 100 kVA สำหรับโซลูชัน Li-Ion จะสูงกว่า 1,5 เท่า แต่ท้ายที่สุดแล้ว การประหยัดในการเป็นเจ้าของจะอยู่ที่ 30-50% หากเราเปรียบเทียบกับศูนย์อุตสาหกรรมการทหารของประเทศอื่น ๆ นี่คือข่าวเกี่ยวกับการเปิดตัว ปฏิบัติการของเรือดำน้ำของญี่ปุ่น พร้อมแบตเตอรี่ Li-Ion บ่อยครั้งที่แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LFP ในภาพ) ถูกนำมาใช้ในการแก้ปัญหาดังกล่าวเนื่องจากความถูกและความปลอดภัยที่มากกว่า

บทความระบุว่ามีการใช้เงิน 100 ล้านดอลลาร์ไปกับแบตเตอรี่ใหม่สำหรับเรือดำน้ำ เรามาลองแปลงเป็นค่าอื่นกันดีกว่า...4,2 พันตันเป็นการกระจัดใต้น้ำของเรือดำน้ำญี่ปุ่น การกระจัดของพื้นผิว - 2,95 ตัน ตามกฎแล้ว 20-25% ของน้ำหนักเรือประกอบด้วยแบตเตอรี่ จากจุดนี้เราใช้เวลาประมาณ 740 ตัน - แบตเตอรี่ตะกั่วกรด เพิ่มเติม: มวลของลิเธียมอยู่ที่ประมาณ 1/3 ของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด -> ลิเธียม 246 ตัน ที่ 70 kWh/kg สำหรับ Li-Ion เราจะได้พลังงานแบตเตอรี่ประมาณ 17 MWh และมวลของแบตเตอรี่ต่างกันประมาณ 495 ตัน... ที่นี่เราไม่คำนึงถึง แบตเตอรี่สังกะสีเงินซึ่งต้องใช้เงิน 14,5 ตันต่อเรือดำน้ำ และมีราคาสูงกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดถึง 4 เท่า ฉันขอเตือนคุณว่าตอนนี้แบตเตอรี่ Li-Ion มีราคาแพงกว่า VRLA เพียง 1,5-2 เท่าเท่านั้น ขึ้นอยู่กับพลังของสารละลาย
แล้วคนญี่ปุ่นล่ะ? พวกเขาจำได้ว่าสายเกินไปว่า "การทำให้เรือเบาลง" ได้ถึง 700 ตัน ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในด้านความสามารถในการเดินทะเลและความมั่นคง... พวกเขาอาจต้องเพิ่มอาวุธบนเรือเพื่อที่จะคืนการกระจายน้ำหนักการออกแบบของเรือ

ถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังมีน้ำหนักน้อยกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรด ดังนั้นการออกแบบเรือดำน้ำชั้น Soryu จึงต้องได้รับการออกแบบใหม่บ้างเพื่อรักษาบัลลาสต์และความเสถียร

ในญี่ปุ่น มีการสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสองประเภทและนำเข้าสู่สภาวะการทำงาน: ลิเธียม-นิกเกิล-โคบอลต์-อลูมิเนียมออกไซด์ (NCA) ที่ผลิตโดย GS Yuasa และลิเธียมไททาเนต (LTO) ที่ผลิตโดย Toshiba Corporation กองทัพเรือญี่ปุ่นจะใช้แบตเตอรี่ NCA ในขณะที่ออสเตรเลียได้รับข้อเสนอแบตเตอรี่ LTO สำหรับใช้กับเรือดำน้ำชั้น Soryu ในการประกวดราคาเมื่อเร็วๆ นี้ ตามข้อมูลของ Kobayashi

เมื่อทราบถึงทัศนคติที่เคารพต่อความปลอดภัยในดินแดนอาทิตย์อุทัย เราสามารถสรุปได้ว่าปัญหาด้านความปลอดภัยของลิเธียมได้รับการแก้ไข ทดสอบ และรับรองแล้ว

ความเสี่ยง: อันตรายจากไฟไหม้

เราจะทราบจุดประสงค์ของการเผยแพร่ในส่วนนี้ เนื่องจากมีความคิดเห็นที่ขัดแย้งกันเกี่ยวกับความปลอดภัยของโซลูชันเหล่านี้ แต่ทั้งหมดนี้เป็นเพียงวาทศิลป์ แต่แล้ววิธีแก้ปัญหาทางอุตสาหกรรมที่เฉพาะเจาะจงล่ะ?

เราได้หารือเกี่ยวกับปัญหาด้านความปลอดภัยแล้วในของเรา บทความแต่มาอาศัยอยู่ในปัญหานี้อีกครั้ง เรามาดูภาพที่ตรวจสอบระดับการป้องกันของโมดูลและเซลล์ LMO/NMC ของแบตเตอรี่ที่ผลิตโดย Samsung SDI และใช้เป็นส่วนหนึ่งของ UPS ของ Schneider Electric

มีการอภิปรายกระบวนการทางเคมีในบทความของผู้ใช้ เลดี้เอ็น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนระเบิดได้อย่างไร?. มาลองทำความเข้าใจความเสี่ยงที่เป็นไปได้ในกรณีเฉพาะของเรา แล้วเปรียบเทียบกับการป้องกันหลายระดับในเซลล์ Samsung SDI ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของชั้นวาง Li-Ion Type G สำเร็จรูป ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโซลูชันที่ครอบคลุมซึ่งใช้ Galaxy VM .

เริ่มจากผังกรณีทั่วไปเกี่ยวกับความเสี่ยงและสาเหตุของเพลิงไหม้ในเซลล์ลิเธียมไอออน

ถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?
แล้วอันที่ใหญ่กว่าล่ะ? ภาพถ่ายสามารถคลิกได้

ภายใต้สปอยเลอร์ คุณสามารถศึกษาประเด็นทางทฤษฎีเกี่ยวกับความเสี่ยงจากไฟไหม้ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและฟิสิกส์ของกระบวนการได้แผนภาพบล็อกเบื้องต้นเกี่ยวกับความเสี่ยงและสาเหตุของอัคคีภัย (Safety Hazard) ของเซลล์ลิเธียมไอออนจาก บทความทางวิทยาศาสตร์ ปี 2018

ถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?

เนื่องจากขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางเคมีของเซลล์ลิเธียมไอออน จึงมีความแตกต่างในลักษณะการหนีความร้อนของเซลล์ ในที่นี้ เราจะมุ่งเน้นไปที่กระบวนการที่อธิบายไว้ในบทความในเซลล์ลิเธียม-นิกเกิล-โคบอลต์-อลูมิเนียม (อิงจาก LiNiCoAIO2) หรือ กสทช.
กระบวนการเกิดอุบัติเหตุในห้องขังสามารถแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน:

ถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?

  1. ระยะที่ 1 (เริ่มมีอาการ) การทำงานปกติของเซลล์เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นไม่เกิน 0,2 องศาเซลเซียสต่อนาที และอุณหภูมิของเซลล์เองไม่เกิน 130-200 องศาเซลเซียส ขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางเคมีของเซลล์
  2. ระยะที่ 2 วอร์มอัพ (การเร่งความเร็ว) ในขั้นตอนนี้ อุณหภูมิจะสูงขึ้น การไล่ระดับของอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และพลังงานความร้อนจะถูกปล่อยออกมาอย่างแข็งขัน โดยทั่วไปกระบวนการนี้จะมาพร้อมกับการปล่อยก๊าซ การวิวัฒนาการของก๊าซที่มากเกินไปจะต้องได้รับการชดเชยโดยการทำงานของวาล์วนิรภัย
  3. ระยะที่ 3 เทอร์มอลรันอะเวย์ (Runaway) แบตเตอรี่ร้อนเกิน 180-200 องศา ในกรณีนี้ วัสดุแคโทดจะเกิดปฏิกิริยาที่ไม่สมส่วนและปล่อยออกซิเจนออกมา นี่คือระดับของการหนีความร้อนเนื่องจากในกรณีนี้อาจมีส่วนผสมของก๊าซไวไฟกับออกซิเจนซึ่งจะทำให้เกิดการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเอง อย่างไรก็ตามกระบวนการนี้ในบางกรณีสามารถควบคุมอ่านได้เมื่อระบอบการปกครองของปัจจัยภายนอกเปลี่ยนแปลงการระบายความร้อนในบางกรณีจะหยุดลงโดยไม่มีผลกระทบร้ายแรงต่อพื้นที่โดยรอบ ความสามารถในการให้บริการและประสิทธิภาพของเซลล์ลิเธียมเองหลังจากเหตุการณ์เหล่านี้ไม่ได้รับการพิจารณา

ถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?
ถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?

อุณหภูมิหนีความร้อนขึ้นอยู่กับขนาดของเซลล์ การออกแบบเซลล์ และวัสดุ อุณหภูมิหนีความร้อนสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 130 ถึง 200 องศาเซลเซียส เวลาหนีความร้อนอาจแตกต่างกันไปและอยู่ในช่วงตั้งแต่นาที ชั่วโมง หรือแม้แต่วัน...

แล้วเซลล์ประเภท LMO/NMC ใน UPS ลิเธียมไอออนล่ะ

ถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?
แล้วอันที่ใหญ่กว่าล่ะ? ภาพถ่ายสามารถคลิกได้

– เพื่อป้องกันการสัมผัสกับขั้วบวกกับอิเล็กโทรไลต์ จึงใช้ชั้นเซรามิกเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ (SFL) การเคลื่อนที่ของลิเธียมไอออนถูกบล็อกที่อุณหภูมิ 130 องศาเซลเซียส

– นอกเหนือจากวาล์วระบายอากาศป้องกันแล้ว ยังใช้ระบบป้องกันอุปกรณ์ชาร์จเกิน (OSD) ซึ่งทำงานร่วมกับฟิวส์ภายในและปิดเซลล์ที่เสียหาย ป้องกันไม่ให้กระบวนการระบายความร้อนไหลออกถึงระดับที่เป็นอันตราย นอกจากนี้ ระบบ OSD ภายในจะเริ่มทำงานเร็วขึ้น เมื่อความดันถึง 3,5 กก./ซม.2 ซึ่งน้อยกว่าแรงดันตอบสนองของวาล์วนิรภัยของเซลล์ถึงครึ่งหนึ่ง

อย่างไรก็ตาม ฟิวส์เซลล์จะทำงานที่กระแสมากกว่า 2500 A ในเวลาไม่เกิน 2 วินาที สมมติว่าการไล่ระดับของอุณหภูมิถึงค่าที่อ่านได้ 10 องศา C/นาที ภายใน 10 วินาที เซลล์จะมีเวลาในการเพิ่มอุณหภูมิประมาณ 1,7 องศาขณะอยู่ในโหมดโอเวอร์คล็อก

– ตัวแยกสามชั้นในเซลล์ในโหมดชาร์จใหม่จะขัดขวางการเปลี่ยนผ่านของลิเธียมไอออนไปเป็นขั้วบวกของเซลล์ อุณหภูมิบล็อคอยู่ที่ 250 องศาเซลเซียส

ถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?

ทีนี้มาดูกันว่าเรามีอะไรบ้างกับอุณหภูมิของเซลล์ ให้เราเปรียบเทียบกันที่ขั้นตอนต่างๆ ของการป้องกันประเภทต่างๆ ที่ถูกกระตุ้นในระดับเซลล์

— ระบบ OSD – 3,5+-0,1 kgf/cm2 <= แรงดันภายนอก
การป้องกันเพิ่มเติมต่อกระแสเกิน

— วาล์วนิรภัย 7,0+-1,0 kgf/cm2 <= แรงดันภายนอก

- ฟิวส์ภายในเซลล์ 2 วินาที ที่ 2500A (โหมดกระแสเกิน)

ถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?

ความเสี่ยงของการหนีความร้อนของเซลล์โดยตรงขึ้นอยู่กับระดับ/ระดับประจุของเซลล์ ดูรายละเอียดเพิ่มเติมที่นี่...ลองพิจารณาผลกระทบของระดับประจุของเซลล์ในบริบทของความเสี่ยงของการเปลี่ยนแปลงความร้อน ลองพิจารณาตารางความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิของเซลล์และพารามิเตอร์ SOC (สถานะการชาร์จ ระดับประจุของแบตเตอรี่)

ถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?

ระดับประจุแบตเตอรี่จะวัดเป็นเปอร์เซ็นต์และแสดงปริมาณประจุทั้งหมดที่ยังคงอยู่ในแบตเตอรี่ ในกรณีนี้ เรากำลังพิจารณาโหมดการชาร์จแบตเตอรี่ สรุปได้ว่าขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีของเซลล์ลิเธียม แบตเตอรี่อาจมีพฤติกรรมแตกต่างออกไปเมื่อมีการชาร์จมากเกินไปและมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของความร้อนที่แตกต่างกัน นี่เป็นเพราะความจุจำเพาะที่แตกต่างกัน (A*h/กรัม) ของเซลล์ Li-Ion ประเภทต่างๆ ยิ่งความจุจำเพาะของเซลล์มากเท่าใด ความร้อนจะระบายออกได้เร็วยิ่งขึ้นในระหว่างการชาร์จ

นอกจากนี้ ที่ SOC 100% การลัดวงจรภายนอกมักจะทำให้เซลล์หนีความร้อน ในทางกลับกัน เมื่อเซลล์อยู่ที่ 80% SOC อุณหภูมิหนีความร้อนสูงสุดของเซลล์จะเลื่อนขึ้น เซลล์จะทนทานต่อสภาวะฉุกเฉินได้มากขึ้น

ในที่สุด สำหรับ SOC 70% การลัดวงจรภายนอกอาจไม่ทำให้เกิดการระบายความร้อนเลย นั่นคือความเสี่ยงของการจุดระเบิดของเซลล์จะลดลงอย่างมาก และสถานการณ์ที่เป็นไปได้มากที่สุดก็คือการทำงานของวาล์วนิรภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมเท่านั้น

นอกจากนี้ จากตาราง เราสามารถสรุปได้ว่า LFP (เส้นโค้งสีม่วง) ของแบตเตอรี่มักจะมีอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นสูงชัน กล่าวคือ ระยะ "อุ่นเครื่อง" จะเปลี่ยนไปสู่ระยะ "การหนีความร้อน" ได้อย่างราบรื่น และความเสถียรของ ระบบการชาร์จไฟเกินนี้ค่อนข้างแย่ลง ตามที่เราเห็นแบตเตอรี่ LMO มีลักษณะการให้ความร้อนที่นุ่มนวลกว่าเมื่อชาร์จใหม่

สำคัญ: เมื่อระบบ OSD ถูกกระตุ้น เซลล์จะถูกรีเซ็ตเป็นบายพาส ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าบนชั้นวางจึงลดลง แต่ยังคงทำงานอยู่และส่งสัญญาณไปยังระบบตรวจสอบของ UPS ผ่านระบบ BMS ของชั้นวางนั้นเอง ในกรณีของระบบ UPS แบบคลาสสิกที่มีแบตเตอรี่ VRLA การลัดวงจรหรือการแตกหักภายในแบตเตอรี่หนึ่งก้อนอาจทำให้ UPS โดยรวมเสียหายและทำให้อุปกรณ์ไอทีสูญเสียฟังก์ชันการทำงาน

จากข้อมูลข้างต้น สำหรับกรณีการใช้โซลูชันลิเธียมใน UPS ความเสี่ยงต่อไปนี้ยังคงมีความเกี่ยวข้อง:

  1. การระบายความร้อนของเซลล์หรือโมดูลอันเป็นผลมาจากไฟฟ้าลัดวงจรภายนอก - การป้องกันหลายระดับ
  2. การระบายความร้อนของเซลล์หรือโมดูลอันเป็นผลมาจากแบตเตอรี่ภายในทำงานผิดปกติ - การป้องกันหลายระดับที่ระดับเซลล์หรือโมดูล
  3. การชาร์จไฟเกิน – การป้องกันโดย BMS รวมถึงการป้องกันทุกระดับสำหรับชั้นวาง โมดูล และเซลล์
  4. ความเสียหายทางกลไม่เกี่ยวข้องกับกรณีของเรา ความเสี่ยงของเหตุการณ์ดังกล่าวมีน้อยมาก
  5. ชั้นวางและแบตเตอรี่ทั้งหมดร้อนเกินไป (โมดูล เซลล์) ไม่สำคัญถึง 70-90 องศา หากอุณหภูมิในห้องติดตั้ง UPS สูงเกินค่าเหล่านี้ แสดงว่าเกิดเพลิงไหม้ในอาคาร ภายใต้สภาวะการทำงานของศูนย์ข้อมูลปกติ ความเสี่ยงของเหตุการณ์จะมีน้อยมาก
  6. อายุการใช้งานแบตเตอรี่ลดลงที่อุณหภูมิห้องสูงขึ้น - อนุญาตให้ใช้งานระยะยาวที่อุณหภูมิสูงถึง 40 องศาได้โดยไม่ทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่ลดลงอย่างเห็นได้ชัด แบตเตอรี่ตะกั่วมีความไวต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น และลดอายุการใช้งานที่เหลืออยู่ตามสัดส่วนของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

มาดูแผนผังลำดับงานความเสี่ยงของการเกิดอุบัติเหตุกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในศูนย์ข้อมูล กรณีการใช้งานห้องเซิร์ฟเวอร์ของเรา มาทำให้แผนภาพง่ายขึ้นเล็กน้อยเพราะ UPS ลิเธียมจะทำงานในสภาวะที่เหมาะสมหากเราเปรียบเทียบสภาพการทำงานของแบตเตอรี่ในอุปกรณ์และโทรศัพท์ของคุณ

ถึงเวลาสำหรับ UPS ลิเธียมไอออน: อันตรายจากไฟไหม้หรือขั้นตอนที่ปลอดภัยสู่อนาคต?
ภาพถ่ายสามารถคลิกได้

เอาท์พุท: แบตเตอรี่ลิเธียมเฉพาะทางสำหรับ UPS สำหรับศูนย์ข้อมูลและห้องเซิร์ฟเวอร์มีระดับการป้องกันที่เพียงพอต่อสถานการณ์ฉุกเฉิน และในโซลูชันที่ครอบคลุม ระดับการป้องกันที่หลากหลายจำนวนมากและประสบการณ์มากกว่าห้าปีในการใช้งานโซลูชันเหล่านี้ทำให้เราสามารถพูดถึง ความปลอดภัยระดับสูงของเทคโนโลยีใหม่ เหนือสิ่งอื่นใด เราไม่ควรลืมว่าการทำงานของแบตเตอรี่ลิเธียมในภาคส่วนของเราดูเหมือนสภาวะ "เรือนกระจก" สำหรับเทคโนโลยี Li-Ion: ไม่เหมือนสมาร์ทโฟนของคุณในกระเป๋าเสื้อ ไม่มีใครทำแบตเตอรี่หล่นในศูนย์ข้อมูล ร้อนเกินไป การคายประจุ ใช้งานในโหมดบัฟเฟอร์ทุกวัน

คุณสามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมและหารือเกี่ยวกับโซลูชันเฉพาะที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับห้องเซิร์ฟเวอร์หรือศูนย์ข้อมูลของคุณโดยส่งคำขอทางอีเมล [ป้องกันอีเมล]หรือโดยการแจ้งความประสงค์บนเว็บไซต์ของบริษัท www.ot.ru.

เทคโนโลยีแบบเปิด – โซลูชั่นที่ครอบคลุมที่เชื่อถือได้จากผู้นำระดับโลก ปรับให้เข้ากับเป้าหมายและวัตถุประสงค์ของคุณโดยเฉพาะ

ผู้แต่ง: คูลิคอฟ โอเล็ก
วิศวกรออกแบบชั้นนำ
ฝ่ายโซลูชั่นบูรณาการ
บริษัทเปิดเทคโนโลยี

เฉพาะผู้ใช้ที่ลงทะเบียนเท่านั้นที่สามารถเข้าร่วมในการสำรวจได้ เข้าสู่ระบบ, โปรด.

คุณมีความคิดเห็นอย่างไรเกี่ยวกับความปลอดภัยและการบังคับใช้ของโซลูชันทางอุตสาหกรรมที่ใช้เทคโนโลยี Li-Ion

  • ลด 16,2%เป็นอันตราย ติดไฟได้เอง ไม่ว่าในกรณีใดก็ตาม ฉันจะไม่ใส่มันไว้ในห้องเซิร์ฟเวอร์ของฉัน11

  • ลด 10,3%ฉันไม่สนใจเรื่องนี้ ดังนั้นเราจึงเปลี่ยนแบตเตอรี่แบบคลาสสิกเป็นระยะ และทุกอย่างเรียบร้อยดี7

  • ลด 16,2%เราต้องพิจารณาว่าจะปลอดภัยและมีแนวโน้มหรือไม่11

  • ลด 23,5%น่าสนใจ ฉันจะพิจารณาความเป็นไปได้16

  • ลด 13,2%สนใจ! ลงทุนเพียงครั้งเดียว - และอย่ากลัวที่จะล้นศูนย์ข้อมูลทั้งหมดเนื่องจากความล้มเหลวของแบตเตอรี่ตะกั่วหนึ่งก้อน9

  • ลด 20,6%น่าสนใจ! ข้อดีมีมากกว่าข้อเสียและความเสี่ยง14

ผู้ใช้ 68 คนโหวต ผู้ใช้ 25 รายงดออกเสียง

ที่มา: will.com

เพิ่มความคิดเห็น