圖3　UL Solutions能源暨工業自動化事業部工程經理翁文俊

UL 9540A規範聚焦於當儲能櫃遭遇起火燃燒的情況時，是否能防止災害擴散。UL 9540A實際測試儲能櫃在熱失控的環境下，是否會起火燃燒？若是起火燃燒，是否會產生氣體或者其他危險因素？實驗室在實際測試中蒐集數據，將數據做為消防策略規畫的依據。此規範與多數的電池安全規範不同，產品在測試過程中起火並不一定代表失效，例如即便產品起火燃燒，但是並未產生其他氣體，就有可能通過測試。

UL Solutions全球研發技術總監王凱魯博士(圖4)進一步說明，從安全性分析儲能電池，儲能電池的瓶頸之一是壽命。儲能系統裡面通常使用上千顆電芯，長期使用之下，電芯壽命的差異可能越來越大。BMS的設計須要控制電芯充放電一致，來達到電芯壽命一致的目的。同時BMS設計也能採用類似預測維護的模式，透過監控及早得知部分電芯的壽命問題，以執行必要的調整，藉此確保系統內不會出現少數電芯損壞而難以維修的窘境。

圖4　UL Solutions全球研發技術總監王凱魯博士

氧化物負極打造高穩定鋰電池

電池材料研發是提高鋰電池效能、壽命與安全性的重要方向，格斯科技董事長張忠傑(圖5)說明，格斯研發的鈦酸鋰電池外包裝採用鋁鉑製成的軟包裝材料，相較方形或圓柱形外觀的硬殼電池，軟包電池的外包裝保有彈性與韌性，不會因為擠壓而破裂。採用軟包鈦酸鋰電芯的電池模組，相較一般的鋰電池模組，具有更高的穩定性及壽命。因為此鈦酸鋰電池模組的設計透過大面積的電芯極板堆疊形成較大的截面積，可有效降低電池的內阻，進而達到降低發熱量的目的。

圖5　格斯科技董事長張忠傑

負極材料方面，鈦酸鋰電池採用氧化物取代石墨，透過不同的結構特性來優化鋰電池的運作。張忠傑解釋，石墨負極是層板結構，當鋰離子在充放電的過程中移動到負極，容易相互結合後沉積在負極。當電解液中流動的鋰離子減少，不只會導致電池效能下降，沉積在負極的鋰離子還會形成枝晶，刺穿隔離膜造成安全問題。而氧化物負極結構呈現格子狀，鋰離子在負極時相互隔絕，不容易結合導致沉積，在充放電過程中可以順暢流動。因此氧化物負極的鈦酸鋰電池在研究中，證實充放電三十萬次後還能使用。

淨零碳排的目標與儲能設備需求開拓鋰電池新藍海，電池測試與安全認證廠商已及早布局市場，提出符合儲能系統需求的測試方案，同時透過安規確保儲能場域與系統運作安全。台灣廠商積極新建電池廠，也開發新興電池材料研究，期望搶攻儲能商機。

文章取自於:新電子