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2014電池材料關鍵:續航力、成本與安全性
 

【CTIMES/SmartAuto 王岫晨 報導】   2013年11月18日 星期一

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電池是行動裝置電力的重要來源。2013年全球電池產業面臨了筆記型電腦等產品出貨衰退的陰影,但智慧手機、平板電腦、行動電源等需求則讓電池業者得以維持高度成長動能。在動力電池、儲能應用並未出現爆發性成長的市場現實下,產業鏈中各環節廠商也重新調整布局策略,這也直接影響了2013年電池材料的產業風貌。

現階段消費性電子產品仍然是電池最大主力應用,因此電池續航力提升、成本降低與安全性等要求,仍然是電池產業不變的精進方向。
現階段消費性電子產品仍然是電池最大主力應用,因此電池續航力提升、成本降低與安全性等要求,仍然是電池產業不變的精進方向。

在電池產業的表現方面,工研院IEK材料組研究員呂學隆指出,現階段消費性電子產品仍然是電池最大主力應用,因此電池續航力提升、成本降低與安全性等要求,仍然是電池產業不變的精進方向,進而使材料廠商逐漸回歸到整體材料體系間的搭配組合技術研究,在安全性、品質門檻的首要要求下,競逐能量密度與輕薄化電池設計的表現。

回顧2013,年國際智慧手機大廠出現電池短路故障、功能喪失的嚴重品質問題,也使得材料廠商重新檢視過度追求能量密度的提升,可能忽略的材料品質均一性和安全性等問題。材料廠商也逐漸回歸到整體材料體系間的搭配組合技術研究,在安全、品質的要求下,競逐能量密度與輕薄化電池設計的表現。

至於在動力電池與儲能應用上,由於市場需求成長緩慢之故,材料廠商反而得到與電池芯廠商共同合作,培養技術能力與累積經驗的大好機會,眾多國際廠商在提出新材料的研發成果同時,也與下游動力電池製造廠商合作,在原有的動力電池材料體系上進一步提升。

至於儲能應用,也為磷酸鋰鐵正極材料打開另一扇窗。磷酸鋰鐵(LiFePO4),又稱磷酸鐵鋰、鋰鐵磷(LFP),是可充電式鋰電池的正極材料,因此這種電池又稱鋰鐵磷電池,為三維橄欖石結構,具有輕巧、充放電性佳、安全性高等特性,且包括高功率、高容量、壽命長、安全、不爆炸、不起火等優點。

磷酸鋰鐵電池在充電時,會釋放出鋰原子成為磷酸鐵,由於磷酸根中,磷與氧具有較強的共價鍵結構,因此在過充時不至於釋放出氧氣,也不會有爆裂的情況發生,世界各國已證實,磷酸鐵鋰電池為目前唯一具有經濟性,且符合環保與安全要求的電池,可作大動力輸入、輸出,每族各種需要電池之應用。其未來是否能替代鉛酸電池,也成為電池市場的觀察指標。

關鍵字: 電池  IEK 
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