建立正确观念 安心使用锂电池

首先锂电池储能系统是由多个单元组合而成,一、电池系统:包含电池芯、电池模组、电池柜、电池管理系统BMS。二、电力系统。三、逆变器系统与能源管理系统EMS。四、空调或冷却系统,消防系统,门禁等管理。五、现场EPC施工安装。六、运转与维护管理。

整个系统横跨许多领域的专业知识与技术,因此要建立一套安全可靠的锂电池储能系统,除了必须具备各单元的技术能力外,更需要有很好的系统整合能力与经验的累积,才能建构一套完全可靠的储能系统。

电池系统上,在锂电池家族里,目前市场上常见的有磷酸铁锂、三元、钴酸锂、锰酸锂、钛酸锂,以上锂电池的能量密度与使用寿命不同,在不同的应用场景各具优势,目前台湾在UPS与储能系统应用上,大量采用相对安全性、长循环寿命与低成本的磷酸铁锂电池。

一般来说,锂离子电池出现安全问题表现为燃烧甚至爆炸,出现这些问题的根源在于电池内部的热失控,此外,过充、火源、挤压、穿刺、短路等问题也会导致安全性问题。

锂离子电池在充放电过程中会发热,如果产生的热量超过了电池热量的耗散能力,锂离子电池就会过热,电池材料就会发生SEI膜的分解、电解液分解、正极分解、负极与电解液的反应和负极与黏合剂的反应等破坏性的副反应。

在热失控的情况下,有业者认为,磷酸铁锂电池相对比较不容易产生起火与爆炸的问题。

电池系统中,单体电芯之间经由并联与串联,形成电池模组(Pack),再由多个模组进行串联形成电池柜(Rack)以提高电压,依据不同的应用,有分别低压、中压、乃至高压(约1,500V),在结构设计与连接方面必须考虑:1.动力线的连接:必须高强度,抗震能力,高可靠性与低内阻。2.绝缘与密封性:耐高压与足够的绝缘能力,密封性良好,预防环境温湿度与粉尘的影响。3.散热能力:防老化设计。4.弹性的自由组合满足不同空间需求。5.可靠性与合适的成本竞争力。

经由专业机构设计,从电池芯到组成电池模组、电池系统机柜,均需通过各种机械强度与电气安全的认证,同时兼顾容易操作与维护,在应用时,能弹性化配置多种系统电压及功率规格,支援不同级别储能系统需求。