圖/中國消防協(xié)會
2月20日下午，中國消防協(xié)會在京舉行《數(shù)據(jù)中心鋰離子電池消防安全白皮書》發(fā)布儀式暨數(shù)據(jù)中心鋰離子電池安全應(yīng)用技術(shù)論壇，正式發(fā)布《數(shù)據(jù)中心鋰離子電池消防安全白皮書》（以下簡稱：白皮書）。
數(shù)據(jù)中心是數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，新型數(shù)據(jù)中心是匯聚多元數(shù)據(jù)資源、運用綠色低碳技術(shù)、具備安全可靠能力、提供高效算力服務(wù)、賦能千行百業(yè)應(yīng)用的新型基礎(chǔ)設(shè)施。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心正加速與網(wǎng)絡(luò)、云計算融合發(fā)展，向新型數(shù)據(jù)中心演進。
鋰離子電池作為電化學(xué)儲能的主流設(shè)備，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心。由于其能量密度高、熱失控后可持續(xù)反應(yīng)，產(chǎn)生高溫和有毒、易燃易爆氣體，誘發(fā)火災(zāi)和爆炸的風(fēng)險較高，對數(shù)據(jù)中心的安全運行構(gòu)成了較大威脅，引起了國內(nèi)、國際業(yè)界的高度關(guān)注。實際上，由鋰離子電池火災(zāi)導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心運行事故的間接損失遠遠大于電池火災(zāi)的直接經(jīng)濟損失。國內(nèi)外的事故案例表明，數(shù)據(jù)中心鋰離子電池的火災(zāi)危害不容小覷。
改進數(shù)據(jù)中心鋰離子電池備電、供電的消防安全防護條件，提高消防安全管理水平，增強滅火救援處置能力，是確保數(shù)據(jù)中心及業(yè)務(wù)系統(tǒng)整體可靠性的重要保障措施，也是鋰離子電池全產(chǎn)業(yè)鏈可持續(xù)發(fā)展過程中不容忽視、不可或缺的關(guān)鍵安全因素之一。
白皮書的發(fā)布旨在號召各相關(guān)方并肩攜手落實消防安全保障措施，推動鋰離子電池本質(zhì)安全的技術(shù)突破，最大程度地降低鋰離子電池的火災(zāi)風(fēng)險和危害程度，確保數(shù)據(jù)中心的安全穩(wěn)定運行，為構(gòu)建以新型數(shù)據(jù)中心為核心的智能算力生態(tài)體系創(chuàng)造良好的消防安全環(huán)境。
白皮書指出，優(yōu)秀的數(shù)據(jù)中心鋰離子電池系統(tǒng)安全設(shè)計能夠極大提升其本質(zhì)安全，因此在設(shè)計過程中需要充分識別各種安全失效風(fēng)險，并考慮在電池單體、電池模塊和電池系統(tǒng)設(shè)計中，最大程度滿足鋰離子電池在數(shù)據(jù)中心場景應(yīng)用的安全性和可靠性。
其中，電池單體產(chǎn)品安全設(shè)計需滿足系統(tǒng)要求、制造、運輸和應(yīng)用等多方面約束，這決定了鋰離子電池單體安全性的基因。從前述鋰離子電池失效模式可得出，常見涉及安全的失效有絕緣失效、異常鼓脹、開閥、熱失控等。因此電池單體安全設(shè)計需要從材料選型、容量選型、極片設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)用限制等方面進行考慮。
電池模塊生產(chǎn)制造安全設(shè)計應(yīng)綜合考慮來料、存儲、制造、周轉(zhuǎn)、裝配、測試、出貨、返修、不良報廢等場景，分析人員、設(shè)備、物料、方案、環(huán)境五個影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素，提高批量生產(chǎn)直通率，攔截避免有安全風(fēng)險的產(chǎn)品流出，保障在正常使用或合理可預(yù)見濫用時的產(chǎn)品安全，不起火/爆炸，不造成或減少人身傷害/財產(chǎn)損失。
此外，電池單體和電池模塊安全設(shè)計是保證電池本質(zhì)安全的關(guān)鍵，但鋰離子電池系統(tǒng)運行過程中，會因為應(yīng)用不當(dāng)導(dǎo)致電池?zé)崾Э厣踔疗鸹穑虼虽囯x子電池系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)具備安全設(shè)計約束，確保電池系統(tǒng)應(yīng)用安全。
白皮書還提出，鋰離子電池優(yōu)先采取獨立于主機房所在建筑的拉遠部署方式，并明確了在不同部署方式時的自動滅火系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等設(shè)計要求，以及安全管理和應(yīng)急處置等技術(shù)措施。
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