
圖/中國消防協會
2月20日下午,中國消防協會在京舉行《數據中心鋰離子電池消防安全白皮書》發布儀式暨數據中心鋰離子電池安全應用技術論壇,正式發布《數據中心鋰離子電池消防安全白皮書》(以下簡稱:白皮書)。
數據中心是數字基礎設施的重要組成部分,新型數據中心是匯聚多元數據資源、運用綠色低碳技術、具備安全可靠能力、提供高效算力服務、賦能千行百業應用的新型基礎設施。傳統數據中心正加速與網絡、云計算融合發展,向新型數據中心演進。
鋰離子電池作為電化學儲能的主流設備,廣泛應用于數據中心。由于其能量密度高、熱失控后可持續反應,產生高溫和有毒、易燃易爆氣體,誘發火災和爆炸的風險較高,對數據中心的安全運行構成了較大威脅,引起了國內、國際業界的高度關注。實際上,由鋰離子電池火災導致數據中心運行事故的間接損失遠遠大于電池火災的直接經濟損失。國內外的事故案例表明,數據中心鋰離子電池的火災危害不容小覷。
改進數據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,是確保數據中心及業務系統整體可靠性的重要保障措施,也是鋰離子電池全產業鏈可持續發展過程中不容忽視、不可或缺的關鍵安全因素之一。
白皮書的發布旨在號召各相關方并肩攜手落實消防安全保障措施,推動鋰離子電池本質安全的技術突破,最大程度地降低鋰離子電池的火災風險和危害程度,確保數據中心的安全穩定運行,為構建以新型數據中心為核心的智能算力生態體系創造良好的消防安全環境。
白皮書指出,優秀的數據中心鋰離子電池系統安全設計能夠極大提升其本質安全,因此在設計過程中需要充分識別各種安全失效風險,并考慮在電池單體、電池模塊和電池系統設計中,最大程度滿足鋰離子電池在數據中心場景應用的安全性和可靠性。
其中,電池單體產品安全設計需滿足系統要求、制造、運輸和應用等多方面約束,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計需要從材料選型、容量選型、極片設計、結構設計和應用限制等方面進行考慮。
電池模塊生產制造安全設計應綜合考慮來料、存儲、制造、周轉、裝配、測試、出貨、返修、不良報廢等場景,分析人員、設備、物料、方案、環境五個影響產品質量的主要因素,提高批量生產直通率,攔截避免有安全風險的產品流出,保障在正常使用或合理可預見濫用時的產品安全,不起火/爆炸,不造成或減少人身傷害/財產損失。
此外,電池單體和電池模塊安全設計是保證電池本質安全的關鍵,但鋰離子電池系統運行過程中,會因為應用不當導致電池熱失控甚至起火,因此鋰離子電池系統也應當具備安全設計約束,確保電池系統應用安全。
白皮書還提出,鋰離子電池優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、通風系統、排水系統等設計要求,以及安全管理和應急處置等技術措施。

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