2025年数据中心锂离子电池消防安全白皮书

白皮书 数据中心锂离子电池消防安全 2025年2月 中国消防协会 编审工作领导小组 组长： 李引擎中国消防协会副会长 薛林应急管理部上海消防研究所所长闫胜利中国消防救援学院院长 尧权华为数据中心能源领域总裁 金双武华为数据中心能源及关键供电Marketing与销售服务总裁 副组长： 牛跃光中国消防协会副会长 马维光中国消防协会副会长 曹忙根中国消防协会副会长兼秘书长 杨昀应急管理部上海消防研究所副所长张茜中国消防救援学院科研处副处长 朱国庆中国矿业大学教授 张帆华为数据中心能源及关键供电Marketing与解决方案总经理 阳必飞华为数据中心能源及关键供电产品线产品组合与生命周期管理总经理马烨华为数据中心能源产品线营销总经理 成员： 王鹏翔中国消防协会科技服务部主任 南江林中国消防协会科技服务部副主任 彭连臣中国消防协会科技服务部一级注册消防工程师王敏中国消防协会科技服务部高级工程师 黄昊应急管理部上海消防研究所第七研究室副主任 王爽中国消防救援学院应急救援系副教授李会永华为数据中心能源营销支持部部长 陈青华为中国区数据中心能源解决方案部长李宝宇华为数据中心能源产业发展高级总监 主中国编消单防位协：会、华为数字能源技术有限公司、应急管理部上海消防研究所、应急管理部天津消防研 究所、天津市消防救援总队西青支队、中国消防救援学院、中国矿业大学安全工程学院、宁德时代新能源科技股份有限公司、阿里云计算有限公司、北京力坚消防工程有限公司 主权晨编飞人、员李日：明、田卿、安真、赖兆泽、郑学礼、吕义钢、田珏、陈鑫、史磊、毛颖、马建明、于 东兴、朱敬宇、李绍宁、刘泓、彭敏、种晋、徐雷、刘巍、赵海宁、郑明、刘昕、王琼、赵曙光、刘承勇、严章成、关波、武雨茜、李东、罗光洁、向帅、梁海峰、伍容 参九江编银单行位股份：有限公司、万国数据服务有限公司、上海邮电设计咨询研究院有限公司、上海航天电源技 术有限责任公司、山东水发紫光大数据有限责任公司、广东省电信规划设计院有限公司、广州博大数据科技有限公司、中讯邮电咨询设计院有限公司、中国中元国际设计院、中国长江电力股份有限公司、中 国电信集团公司工程处、中国质量认证中心有限公司、中国建筑标准设计院、中国建筑科学研究院有限公司、中国移动通信集团设计院有限公司、中国联通集团公司建设发展部、中通服咨询设计研究院有限 公司、中联云港数据科技股份有限公司、中金数据集团有限公司、长鑫存储股份有限公司、世源科技工程有限公司武汉分公司、北京火山引擎科技有限公司、北京中科合盈数据科技有限公司、北京世纪互联 宽带数据中心有限公司、北京电信规划设计院、北京泰普瑞认证服务有限公司、光大证券股份有限公司、华信咨询设计研究院有限公司、华章数据技术有限公司、交通银行股份有限公司、伊顿电源（上海）有 限公司、杭州新纪元消防科技有限公司、国轩高科股份有限公司、南京和本机电设备科技有限公司、信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司、信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有 限公司北京分公司、语路科技（深圳）有限公司、烟台创为新能源科技服务有限公司、蓝鲸高领（北京）标准化技术服务有限公司、鹏城实验室、腾讯科技（深圳）有限公司、新源众安（北京）科技有限公司、 新源清材科技（北京）有限公司、新源智储能源发展（北京）有限公司 注：按单位名称首字笔画为序排列。 参王元编月人、员王月：、王玉臣、王向泽、王俊扬、王逸超、王强、王磊、井汤博、方萍、邓超、叶向阳、兰瑞 东、田少岳、巩健、刘兰、刘尧、刘阳迁、刘园园、刘明爽、闫昆、米新锋、许帅、孙俭、杜华锐、杜丽娜、李子豪、李宁、李立、李宏妹、李振江、李翔君、杨玲、杨威、吴晓晖、迟中丰、张丽宝、张杰、 张荣军、张海玉、张辉、张佳琪、张瑜、张磊、陆金金、陈凯、周天宇、周钦哲、郑世炜、郑涓、单栋梁、赵利宏、赵峥、赵秀娟、封小云、钟歆、段永辉、侯升凯、俞明翔、徐和民、徐嘉文、高翔、商翌、 彭丹、曾显达、葛昕、程中、温晓军、樊婷、滕达 注：按姓氏笔画为序排列。 数据中心锂离子电池消防安全白皮书 目录 1引言 2术语 01 02 3数据中心锂离子电池概述03 31锂离子电池的工作原理03 32锂离子电池的分类04 321按正极材料分类 322按封装形式分类 04 05 33数据中心锂离子电池选型07 423按正极材料选型 424按封装形式选型 07 08 5数据中心锂离子电池系统本质安全要求10 51电池失效分析10 52电池单体安全要求12 521电池单体产品安全要求12 522电池单体生产制造安全要求14 53电池模块安全要求15 531电池模块产品安全要求15 532电池模块生产制造安全要求17 54电池系统安全要求18 6数据中心锂离子电池消防安全要求20 61火灾特点 62总体要求 63平面布置 631概述 20 21 22 22 632部署要求23 64自动灭火系统（装置）25 541概述25 542灭火剂选择25 数据中心锂离子电池消防安全白皮书 543设计要求 65通风和防排烟 28 29 551概述29 552设计要求29 66热失控探测报警30 561概述30 562设计要求30 57排水31 571概述31 572设计要求31 58紧急断电（EPO）32 581概述32 582设计要求32 59防爆泄压 591概述 33 33 592设计要求33 7数据中心锂离子电池运输安全要求35 61概述35 62锂离子电池运输安全条件35 621通用要求 622包装要求 35 35 63运载工具36 631运载工具的选择36 632车辆集装箱装载防护要求36 64运输过程安全管理要求37 641申报要求 642在途监控 643停车管理 37 37 37 数据中心锂离子电池消防安全白皮书 65运输过程的应急处置38 66临时存储安全要求38 661存储环境基本要求38 662存放要求38 8数据中心锂离子电池安装要求39 81安装资质要求 811资质要求 812资格要求 39 39 39 82安装前要求40 82安装过程要求 821安装准备 41 41 822安装现场消防安全管理要求43 823安装工艺及防护要求43 824安装质量检查44 83锂离子电池系统开机（上电）与调试45 831开机 832调试 45 45 9数据中心锂离子电池运维要求46 91总体要求46 92运维注意事项46 93巡检要求48 931日常巡检 932月度巡检 933季度巡检 934年度巡检 48 49 50 50 10应急预案与演练 101总体要求 102应急预案 51 51 51 1021应急预案流程 1022应急救援资源 51 53 103应急演练53 数据中心锂离子电池消防安全白皮书 11灭火救援和应急处置55 111灭火前的注意事项55 112灭火救援现场的灭火剂选择55 113基本处置流程56 114与辖区消防救援队伍的联勤联动57 115数据中心的灭火物资储备59 12展望未来 13参考资料 60 62 附录1数据中心锂离子电池突发事件应急预案63 附录11总则63 附录12应急处置基本原则64 附录13应急组织机构及职责64 附录14预防与预警66 附录15信息报告附录16应急响应 附录17应急终止 67 68 73 附录18应急物资与装备保障73 附录19附则74 附录2数据中心锂离子电池应急演练75 附录21总体要求 附录22需求计划附录23演练准备附录24过程实施附录25评估总结附录26持续改进 75 76 76 79 85 85 数据中心锂离子电池消防安全白皮书 1引言 数字中国建设整体布局规划，是党中央、国务院推进数字时代中国式现代化的重大战略部署，加快数字中国建设，构筑国家竞争新优势，对于全面推进中华民族伟大复兴具有重要意义和深远影响。 数据中心是数字基础设施的重要组成部分，新型数据中心是汇聚多元数据资源、运用绿色低碳技术、具备安全可靠能力、提供高效算力服务、赋能千行百业应用的新型基础设施。传统数据中心正加速与网络、云计算融合发展，向新型数据中心演进。 锂离子电池作为电化学储能的主流设备，广泛应用于数据中心。由于其能量密度高、热失控后可持续反应，产生高温和有毒、易燃易爆气体，诱发火灾和爆炸的风险较高，对数据 中心的安全运行构成了较大威胁，引起了国内、国际业界的高度关注。实际上，由锂离子电池火灾导致数据中心运行事故的间接损失远远大于电池火灾的直接经济损失。国内外的事故案例表明，数据中心锂离子电池的火灾危害不容小觑。 改进数据中心锂离子电池备电、供电的消防安全防护条件，提高消防安全管理水平，增强灭火救援处置能力，是确保数据中心及业务系统整体可靠性的重要保障措施，也是锂离子电池全产业链可持续发展过程中不容忽视、不可或缺的关键安全因素之一。 中国消防协会和相关参研单位认真贯彻落实总体国家安全观，坚持国家利益至上，聚焦 数字中国建设的消防安全需求，汇聚数据中心锂离子电池产业各相关方的智慧和创新成果，在广泛调研论证和集中研讨审查的基础上，提出并形成《数据中心锂离子电池消防安全白皮书》，旨在号召各相关方并肩携手落实消防安全保障措施，推动锂离子电池本质安全的技术 突破，最大程度地降低锂离子电池的火灾风险和危害程度，确保数据中心的安全稳定运行，为构建以新型数据中心为核心的智能算力生态体系创造良好的消防安全环境。 01 2术语 数据中心 数据中心锂离子电池消防安全白皮书 为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所，可以是一栋或几栋建筑物，也可以是一栋建筑物的一部分，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。 锂离子电池单体 化学能与电能间转化及储存能量的基本单元装置，包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子；亦可以是指内部包含一只电池单体或若干只电池单体并联的最小可维护单元。 锂离子电池模块 由多个锂离子电池单体采用串联、并联或串并联连接方式，且有成对正负极输出端子的电池组合体，此外一般包括外壳、管理与保护装置等部件。 锂离子电池簇 由多个锂离子电池模块串联组成的最小系统放电单元，该放电单元还应包括电池管理系统、监测和保护电路、电气和通讯接口等部件。 锂离子电池柜 由多个锂离子电池模块通过串联、并联或串并联连接方式，收容在一个柜体内，为主要的备用电源装置，辅以柜内的电池管理系统（BMS）、监测和保护电路、通讯接口等部件。 锂离子电池系统 由锂离子电池柜通过并联连接方式，且与开关柜或汇流装置连接后实现独立运行的电池组合体。 拉远部署 将锂离子电池系统与主机房所在建筑分离布置的方式。 锂离子电池室 数据中心中专用于布置锂离子电池的房间。 撬装式锂离子电池系统 数据中心布置带有集装箱等围护结构的锂离子电池系统的设施。 紧急断电 通过某一按钮或开关，立即断开电池室内除消防电源外所有电源的输入、输出。 02 数据中心锂离子电池消防安全白皮书 3数据中心锂离子电池概述 31锂离子电池的工作原理 锂离子电池的充电和放电是电能和化学能相互转化的过程，其工作原理如下： 充电过程：外部电源施加电压时，正极材料中的锂离子和电子从正极材料中的过渡金属释放，电子通过外接电路流向负极，同时，带正电的锂离子进入电解液，穿过隔膜向负极移 动；锂离子在负极表面得到电子，嵌入负极材料（通常为石墨）的层间。当从正极脱出的锂离子在负极嵌满时，电池完成充电，负极处于富锂状态。 放电过程：当电池与外部负载连接时，即进行放电。由于正、负极之间存在电位差，锂离子从负极脱嵌，经过电解液和隔膜回到正极，重新与正极材料结合。同时，负极的电子也通过外电路流向正极，形成电流，为负载提供电能。 在这个过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入和脱出，像在正负极之间“摇摆”一样， 因此被形象地称为“摇椅电池”。整个充放电过程隔膜起到了至关重要的作用，它将电池的正极和负极隔开，防止内短路的发生，同时允许电解液中的锂离子自由通过，保证电池内部形成正常的电流回路。 充电