HONEYWELL: Prevenirea incendiilor cauzate de bateriile de acumulatoare litiu-ion în centrele de date

Întreruperile de curent din centrele de date pot provoca daune grave, atât de natură financiară și operațională, cât și în ceea ce privește imaginea acestora. Majoritatea operatorilor încearcă să le evite complet, utilizând de cele mai multe ori UPS-urile ca element de bază al infrastructurii. De asemenea, operatorii trebuie să gestioneze riscurile de defect și potențialele pericole grave care pot apărea în urma utilizării bateriilor de acumulatoare litiu-ion.

Creșterea cererii pentru bateriile de acumulatoare litiu-ion

Sistemele de alimentare neîntreruptibilă (UPS-urile) sunt elementele-cheie pentru aplicațiile dintr-un centru de date. Cu toate acestea, alimentarea de la fața locului rămâne cea mai frecventă cauză a întreruperilor de curent (1), iar majoritatea acestor incidente pot fi prevenite. Bateriile de acumulatoare litiu-ion înlocuiesc treptat bateriile de acumulatoare etanșe cu plumbacid (VRLA) și, drept vorbind, acest lucru nu este întâmplător (2). Luând în calcul o perioadă de 10 ani, costurile pentru bateriile de acumulatoare li-ion sunt cu 31% mai mici față de bateriile de acumulatoare tradiționale VRLA datorită costurilor mici de mentenanță și înlocuire(3). În plus, bateriile de acumulatoare li-ion sunt cu 70% mai mici
și cu 60% mai ușoare față de bateriile de acumulatoare VRLA, funcționând fără probleme la temperaturi mari, ceea ce le face opțiunea ideală pentru aplicațiile cu UPS din centrele de date (4). În schimb, cheltuielile cu bateriile de acumulatoare li-ion sunt duble față de cele pentru  bateriile de acumulatoare VRLA(5), deci costul unei eventuale defecțiuni este mult mai mare încă din prima zi.

Ambalarea termică – reacția în lanț a bateriilor de acumulatoare

Un alt concept de care administratorii centrelor de date trebuie să țină cont este ambalarea termică. Pe scurt, ambalarea termică este o reacție în lanț a bateriilor de acumulatoare defecte, aproape imposibil de oprit. Fiind cauzate de un defect mecanic sau termic, cum ar fi suprasolicitarea, supraîncărcarea sau un scurtcircuit intern, celulele bateriilor de acumulatoare încep să se descompună, ducând la creșterea temperaturii și, în consecință, la mărirea ratei de descompunere. Rezultatul constă într-o rată de încălzire automată în interiorul celulei care continuă să crească până când celula își pierde stabilitatea, se fisurează, iar toată energia termică și electrochimică rămasă este dispersată în jur (6), ducând, de cele mai multe ori, la apariția rapidă și inevitabilă a unui incendiu violent, extrem de greu de stins.

Problema incendiilor cauzate de bateriile de acumulatoare litiu-ion

Conform unui studiu efectuat de Underwriters Laboratories (UL) Firefighter Safety Research Institute, incendiile cauzate de bateriile de acumulatoare litiu-ion pun următoarele probleme:
– Degajarea gazelor și a vaporilor explozivi pe durata ambalării termice,
– Formarea și dispersarea norilor de vapori și
– Ineficacitatea stingerii incendiului.

Incendiile apărute prin ambalarea termică pot avea consecințe grave: scurgere de gaze toxice, incendii, explozii. Oricare dintre acestea pot duce la întreruperea activității în centrele de date.

Soluția Li-ion Tamer®

Este aproape imposibilă oprirea unui proces de ambalare termică avansat, iar consecințele acestuia pot fi dezastruoase, explică experții tehnici Honeywell în domeniul sistemelor de detectare a incendiilor. Din acest motiv, obiectivul major este depistarea oricărui defect al bateriilor de acumulatoare din timp și oprirea procesului înainte să devină o problemă.

Li-ion Tamer® este conceput pentru a oferi sistemelor de baterii de acumulatoare o protecție sporită, putând fi integrat în multe dintre sistemele aflate în centrele de date.

Incidentele de degajare de gaze apar atunci când gazele sunt generate înăuntrul fiecărei celule din cauza reacțiilor exotermice care încep să apară în urma unor probleme interne ale bateriilor de acumulatoare sau a unor probleme externe legate de suprasolicitare.
Degajarea acestor gaze este primul indiciu de defectare a bateriilor de acumulatoare. Gazele se pot autopropaga până când acumulatorul începe să scoată fum și să intre în faza completă de ambalare termică. Având capacitatea de a detecta gazele, sistemul oferă o avertizare timpurie în cazul unui defect de celulă și poate iniția acțiuni care să ajute la diminuarea efectelor apărute în urma defectării bateriilor de acumulatoare.
Li-ion Tamer® este conceput pentru a detecta și proteja atât modulele individuale, cât și soluțiile integrate la nivel de încăpere.

Click aici pentru a afla mai multe informații despre tehnologiile noastre pentru centre de date.

(1) https://uptimeinstitute.com/about-ui/press-releases/uptime-institute-11th-annual-global-data-center-survey
(2) https://www.cibsejournal.com/technical/battery-technology- vrla-or-li-ion-batteries/
(3) https://www.se.com/ww/en/work/solutions/system/s1/data-center-and-network-systems/trade-off-tools/lithium-ion-vs-vrla-ups-battery-tco-calculator/, a se vedea 10-Year TCO Breakdown
(4) https://datacenterfrontier.com/lithium-ion-batteries-of-fer-new-alternative-data-center-backup-power/
(5) https://www.se.com/ww/en/work/solutions/system/s1/data-center-and-network-systems/trade-off-tools/lithium-ion-vs-vrla-ups-battery-tco-calculator/, a se vedea segmentul 10-Year TCO Breakdown / Capex
(6) https://www.batterypoweronline.com/news/thermal-runaway-understanding-the-fundamentals-to-ensure-safer-batteries