訊息中心 / 鋰電池與鉛酸電池的比較 Lithium vs. Lead ––– “安全第一(Safety first)”

鋰電池與鉛酸電池的比較 Lithium vs. Lead ––– “安全第一(Safety first)”

鋰材料的電池為現代能源儲存的熱門話題,鋰電池具有非常高速反應的特性因而正被視為數據中心緊急備援的關鍵元件。但您可以想像一下和面對在數據中心的電池發生失火燃燒事件,演變為〝最大可能傷害事故(MCA)〞,也因此,鋰電池僅能在有連接電池管理系統且受控制情況下使用。

鉛材料電池不具有高能量密度,另外例如有些先進技術的鋰電池也不具有,鉛酸電池將因為本身低能量密度,發生失火燃燒的機會可能性是可以確保非常低,因此對於數據中心的用戶而言這是極為重要的安全優勢

鋰電池是個不穩定且具有危險性,對於業界的專家們來說,是個不可思議及罕見的事實,但是在泛政治化的現實環境操作下鋰電池過熱的問題事實隱憂一直是被希望不要公開的。鋰電池的問題是一直沒有被提出來討論,但是它的問題事實存在卻無法隱瞞著,那麼似乎是在德國的媒體有被關注,但在其他國家的媒體就少之又少。除非鋰電池燃燒事件涉及到車輛的安全才會被提出,在汽車工業產業具有影響力的德國暗示:假如電池燃燒事件是特斯拉(TESLA)公司受到影響的電動車輛,才會出現在全球媒體的報章、雜誌上報導。然而,電池儲能系統的失火燃燒事件是眾所皆知 — 這個訊息尚未被全世界所知悉,即使因為事件導致人員傷亡,在大部份的新聞媒體也是被忽略。很顯然的數據中心失火燃燒所導致的關連損失是要比車輛失火燃燒要來得更高及嚴重 — 失火車輛與其他設施或建築物一般會有段距離,且很輕易就會被燒盡所以不會波及其他。

失火燃燒對於數據中心的營運來說是非常危險事件,以下是一家位在美國鳳凰城亞利桑那州(Phoenix AZ)的非常大型的電力事業公司發生火災的新聞稿,很明顯了解到該公司使用鋰電池的嶄新儲能系統發生失火燃燒。

2019年5月9日於亞利桑那州的報導:
根據來自能源專家於2019年 5月1日的〝國際電池理事會(Battery Council International, BCI)〞年會的研究調查資料顯示,於2019/4/19位在亞利桑那州(Arizona)的失火燃燒事件是〝鋰離子lithium-ion〞儲能系統發生突發式爆炸所引起,該事件造成該電力事業公司(Arizona Public Service, APS)的電力供電站發生失火燃燒,共有八位消防人員受傷,有四位被緊急送往醫院救治,其中一位病危。此事件影響到部份在美國使用鋰離子電池應用於〝能源儲能系統(Energy Storage system,ESS)〞的發展空間及受到阻礙。

不幸中的大幸是該電力供電站位於人煙稀少的沙漠區,所以沒有對於其他的建築物或公共設施帶來其他的損害。但是這種火災是屬於〝合金屬〞類型和範圍性,與一般的火災是不太相似,也因此造成消防救災人員措手不及與負擔,並且極易造成人員的傷害。現今該位於亞利桑那州的電力事業公司也正在審慎評估其未來的〝能源儲能系統概念〞供電設施確保具有不易燃燒的安全性及防範措施。
有關該報導詳細資訊,請點選以下連結:lithium Fire

現今韓國已經是鋰電池能源儲能系統的全球最大用戶,那裡也是常有大規模的一系列失火燃燒的案例,很奇怪的是在當地報章、雜誌的新聞上是看不到,但卻是在商業期刊上報導被發現:

自2018年至2019年,這兩年期間,韓國的ESS(能源儲能系統)涉及鋰電池所引起的火災事件已經發生了超過23起,牽涉到當今全球使用最廣泛的鋰電池製造商品牌:LG Chem 和 Samsung SDI,可多是鋰電池研發設計的領導者。整個火災事件於調查過程中,鋰電池製造商和火場鑑定人員在引發熱失控的起因存在意見分歧,但在所有的證據顯示下,多發現一個事實〝電壓不平衡〞,並且暗示著這可能是起火的原因。然後,韓國的消防火場調查人員的結論,儘管在沒有找到真正的根本原因,但提出的建議不鼓勵在ESS(能源儲能系統)繼續使用鋰電池!

由此可知,似乎仍然有眾多類似的事件存在著隱瞞使用鋰電池於儲能系統上的安全問題,不只是我們,相信只要有充裕的時間,將可以找到解決的方案。

雖然在德國的汽車工業僅公開討論競爭對手的電動車輛著火的事件,但是鋰電池的產業卻一直大肆宣揚與傳播這種新興技術的優點,卻無其他作為。鋰電池製造商是否保證其產品的安全性?這就喚起一個問題,即是從鉛酸電池轉換到鋰電池是否會比以前的認知帶來更大的風險。

現今使用鋰電池的場所已經被要求需特別具有產物保險與特殊的消防設施。因為在一般的消防設備器材已經無法應付滅絕鋰電池的燃燒,導致需要有特殊的消防設備演變成是一個事實。使用鋰電池時基於安全的理由導致需要更多的建置成本來做防護,特別是在數據中心,這將是一個具大的改變。

鉛酸電池的能量密度確實較低及使用壽命較短,但是經過適當的處理技術〝Equalizing(均衡)/Balancing(平衡)〞,鉛酸電池在高壓的應用的使用壽命已經超越以前的兩倍,且與鋰電池的容量來比已經縮小之間的差距。

因此,使用 BACS 電池管理系統可以延長鉛酸電池的使用壽命,況且比鋰電池更為安全(150年的歷史驗證)。這將可以為數據中心提供更為安全且經濟效能更高的儲能解決方案!

回到頂端