如何提高锂电池UPS安全性？
来源：宝鄂实业
2021-11-16 15:44
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1.高质量的电芯生产和质量管控
目前全球顶级的锂电池制造商都已经采用了先进的自动化生产线，只有通过高质量的生产工艺管控才能保证电芯的高品质和高度一致性。锂电芯生产完毕后，需要再将多只电芯通过串并联组成电池模组（俗称Module），这一过程中需要将电池的正负极端子进行连接，大厂商通常采用的是激光焊接机进行端子的焊接，以减少接触电阻，保证端子连接的可靠性。而小厂商则普遍采用手动螺栓螺母压接的方式，难以保证端子的可靠连接，可能给将来的长期运行带来隐患。
由于锂电池UPS的严格质量管控，加上自身循环寿命相比铅酸电池有了很大的提升，因此在数据中心领域，很多大品牌的锂电池可以做到10年质保。
2.完善的BMS设计
BMS（电池管理系统）是整个锂电池系统安全的核心技术所在。当UPS电池发生任何过压充电、过流放电、电池短路等故障时，通过BMS可以迅速切断故障电流，防止电池发生热失控风险。施耐德电气认为锂电池BMS不仅要实时监测每个电芯的电压电流温度等状态，提供电池健康趋势分析，更重要的是它可以主动平衡电芯的充放电，最终改善各个电芯的一致性，避免因为木桶短板效应导致的整组电池失效。目前国际一线品牌的锂电池UPS厂商都是自己设计生产BMS，以确保自己电芯和BMS的性能匹配和充放电安全。
3.锂电池的化学材料
对于数据中心锂电池UPS而言，由于其短时间大电流放电、放电功率大、长期备电浮充等应用特点，比较适合的是磷酸铁锂、锰酸锂、NCM三元锂技术。
中国市场上主要是三元锂和磷酸铁锂，虽然两者在能量密度及安全性方面的争论不休，但不可否认的是，这些争论只是局限在了锂电池正极材料理论性能的一个方面。存能电气认为，锂电池UPS电源系统的安全，需要综合考虑负极材料、电解液、隔膜材料、电芯外壳封装、电池模块成组、BMS、熔丝保护、直流断路器、生产制造工艺水平、质量管控等众多因素。由于锂电池正极材料而产生的问题还不到所有锂电池系统问题的10%。
4.锂电池与UPS的兼容性测试
与铅酸电池不同，锂电池是自带BMS的，是一种智能型电池，具备自我管控能力，并与UPS主机进行通讯。当锂电池充满电后它会自动从UPS充电器上脱开，传统的UPS软件设计可能会认为这是电池故障而发出告警。更重要的是，不同材质的锂电池充放电电压、电流，截止电压等都不相同，例如磷酸铁锂电芯的额定电压是3.2V，而三元锂则是3.8V。因此，在使用锂电池UPS之前需要与之进行严格的匹配测试才可以，并需要针对这款锂电池对UPS更新固件。
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