建立正確觀念 安心使用鋰電池

近年隨著新能源在電網的占比越來越高,鋰電池儲能系統大量被應用在電網的調頻,以及儲能、UPS不斷電系統等應用,鋰電池正擴大進入我們的生活中;透過產業專家的介紹說明,將有助於我們對鋰電池儲能系統安全性有更多的認識,並建立正確的觀念,享受鋰電池為我們帶來生活益處。

首先鋰電池儲能系統是由多個單元組合而成,一、電池系統:包含電池芯、電池模組、電池櫃、電池管理系統BMS。二、電力系統。三、逆變器系統與能源管理系統EMS。四、空調或冷卻系統,消防系統,門禁等管理。五、現場EPC施工安裝。六、運轉與維護管理。

整個系統橫跨許多領域的專業知識與技術,因此要建立一套安全可靠的鋰電池儲能系統,除了必須具備各單元的技術能力外,更需要有很好的系統整合能力與經驗的累積,才能建構一套完全可靠的儲能系統。

電池系統上,在鋰電池家族裡,目前市場上常見的有磷酸鐵鋰、三元、鈷酸鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰,以上鋰電池的能量密度與使用壽命不同,在不同的應用場景各具優勢,目前台灣在UPS與儲能系統應用上,大量採用相對安全性、長循環壽命與低成本的磷酸鐵鋰電池。

一般來說,鋰離子電池出現安全問題表現為燃燒甚至爆炸,出現這些問題的根源在於電池內部的熱失控,此外,過充、火源、擠壓、穿刺、短路等問題也會導致安全性問題。

鋰離子電池在充放電過程中會發熱,如果產生的熱量超過了電池熱量的耗散能力,鋰離子電池就會過熱,電池材料就會發生SEI膜的分解、電解液分解、正極分解、負極與電解液的反應和負極與黏合劑的反應等破壞性的副反應。

廣告

在熱失控的情況下,有業者認為,磷酸鐵鋰電池相對比較不容易產生起火與爆炸的問題。

電池系統中,單體電芯之間經由並聯與串聯,形成電池模組(Pack),再由多個模組進行串聯形成電池櫃(Rack)以提高電壓,依據不同的應用,有分別低壓、中壓、乃至高壓(約1,500V),在結構設計與連接方面必須考慮:1.動力線的連接:必須高強度,抗震能力,高可靠性與低內阻。2.絕緣與密封性:耐高壓與足夠的絕緣能力,密封性良好,預防環境溫濕度與粉塵的影響。3.散熱能力:防老化設計。4.彈性的自由組合滿足不同空間需求。5.可靠性與合適的成本競爭力。

經由專業機構設計,從電池芯到組成電池模組、電池系統機櫃,均需通過各種機械強度與電氣安全的認證,同時兼顧容易操作與維護,在應用時,能彈性化配置多種系統電壓及功率規格,支援不同級別儲能系統需求。

更多工商時報報導
大成大手筆 大陸蚌埠建新廠
聯茂需求喊燒 2022季季旺
美光業績報喜 歐美股油價齊反彈