盛勇
香江系统工程有限公司江苏分公司??江苏省南京市??210000
摘要:随着时代的发展,全球各应用领域的发展对锂电池需求不断递增。而我国经济的进行,使电池应用领域持续扩大,需求量也在逐年增加,尤其是在电动车、电动汽车行业应用范围较大。中国已经成为锂电池生产大国,锂电池在市场的应用领域空间前景是非常可观的,尤其是在数据中心的应用前景未来可期。
关键词:锂电池;数据中心;未来发展;应用展望
引言:
在过去几年,由于锂电池应用成本较贵,导致使用运用的领域较局限,而使用成本较大,也导致使用率低。到现在,锂电池的技术已有相当较大的进步,其结构不断升级演化,安全性能大幅度提高,生产成本持续降低,使用率不断提高,应用范围也逐渐普及。
一、锂电池的概述
(一)锂电池的定义
锂电池全称为锂离子电池(Lithium Ion Battery)简称LIB。以根据所存在电池结构不同,又将其划分为一次和二次电池,早期一次电池特征十分活跃,对保存电池的环境、加工环境、使用难度都很考验技术人员,导致在发现锂电池后却没有大面积的使用。而随着时代的发展,锂电池才正式大范围的使用,而最常见的使用就作为手机电池、电动自行车、电动汽车。同时又锂电池分为液态、聚合物锂电池两种。
例如:现在是使用的OPPO、VIVO手机里自带的闪充原理,其电池都是采用锂电池,而锂电池充电和放电原理是物质晶体的进出,其发生的变化,来实现充放电。正常情况下充电是以利用外面电压与外部端子的共同实施,产生强制充电的效果,此时正锂子放出电子,通过电解质将负极电子转化到内部,同时正离子被负离子所锁定,则迅速产生电流,形成充电(如图所示)。如同在高速公路上,形成拥堵画面;而放电原理是正离子不能全部使用,一定要保留部分在负极,以确保下次充电时,锂离子能够准确进入通道,完成充电。
(充电原理如图所示)
(二)锂电池优势
锂电池其使用周期长,使用年限可高达6年以上,相对于其他电池具有很长时间的使用率;同时锂电池重量轻,能够存储大量的锂电池,占用面积小,对存储的环境适应性强,能适应多种温度;并且锂电池较于其他电池,具有很高的环保性能,不含有任何有毒气体和物质。
(三)锂电池的缺点
虽然锂电池具有使用周期长的优点,但自身的安全性差,存在极易爆炸的风险。同时锂电池不能太大电流放电,并且在放电过程中需要将锂电池外设置保护线,而且锂电池的生产成本是铅酸电池的几倍[1]。
二、数据中心为什么要使用锂电池
数十年来在中国的数据中心领域都是铅酸电池为主,但由于铅酸电池的环保性差,极易对环境造成污染,同时使用周期短、存储占地面积大对存储数据的机房要求很高,而全球使用铅酸电池使用在逐渐减弱[2]。而使用锂电池的存储很便利,使用周期长,也随着全球信息化的发展,数据中心的飞速发展对电池使用要求非常高。而使用锂电池作为主要电池,在未来的几年内,锂电池使用率将超越铅酸电池,成为市场的主体。在数据中心利用锂电池是由于其更具稳定性,不轻易坍塌,数据的存储更具安全性。
三、锂电池对数据中心未来发展应用
数据中心存储大量互联网、物联网、云计算的信息,因此在数据中心机房的建筑中,对建筑面积和设备都有相当高的需求,而之前运用铅酸电池很难做到。当前采用稳定、持续性的锂电池,不仅能确保数据中心的稳定性、也确保在机房使用过程中安全性、也保证大量人员使用移动互联网时数据稳定持续使用。而锂电池是保障数据中心的电源基础条件,也是运作数据中心不可缺少的设备。
(一)锂电池在未来为数据中心保障基础供电
数据中心运作是必须要保证不断电,在面对负载时要做到不间断供电,而之前采用的电池,实现几率较低,也使得在长期运作下耗费大量电力,导致运营成本过高。因此,采用锂电池作为数据中心的基础电力,也保证在运作期间不断电,同时运作效率很高,比原有的电池高出5%以上的效率。虽然锂电池费用相对于其他电池较高,但运营成本低,消耗电力少,真正意义上实现节能,也是未来数据中心供电的重要环节。
(二)锂电池在数据中心对未来发展
数据中心的首要环节是供电,是确保数据库和网络中心的重要因素,而锂电池的使用效率,直接关系到数据的稳定性。因此,为确保数据中心能够满足市场需求,保证市场竞争力,应采用锂电池,并将电池的规模持续增大。而随着锂电池的发展,数据中心采用锂电池为储备电池,为数据的拓展提供有效保障。而锂电池为供电的建设方案也被许多企业接纳,而许多企业成立自己的数据库都以锂电池为基础。
(三)锂电池在未来各领域发展
近年来,全球各个行业加大对锂电池的使用,不仅是在技术、产品规格、生产成本大幅度的完善,也加大其在电源市场上的使用。如:韩国对锂电池在数据中心的使用早已普及,并且建立第一个以锂电池为基础的数据中心并投入使用。而且锂电池在工业领域上也开始逐渐普及,如:经常使用的电动单车中蓄电池,也逐步开始采用锂电池,由于锂电池的使用寿命时间长,更换频率短,也让锂电池作为能源电池进入工业领域;同时锂电池通讯基地的使用频率也在不断增强。
四、结束语
锂电池技术的发展,不仅能推动新型电源的发展,同时锂电池具有良好的存储能源的效果。为数据中心的发展提供可靠的基础电源、节约运营成本、确保数据中心的安全性,并且工作周期长增强数据中心在运营时存储的大量数据。而锂电池的广泛运用,促使数据中心对未来的发展延伸更多应用,同时也促进多方面领域的发展。
参考文献:
[1]张学文.新型锂电池储能系统在数据中心的应用[J]. UPS应用, 2019(3):33-38.
[2]王健,邱雨, 江雅瑜,等. 锂电池在数据中心机房的应用分析[J].中国高新区, 2019, 000(007):29,76.