「樹脂電池」是電動車安全的新希望?更安全的電池受日本政府大力培植,連中國也覬覦?

2024-09-06 20:20

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APB 的樹脂電池受到日本當地企業與政府的重視,此技術可能會被視為下世代電動車電池的救星。

APB 的樹脂電池受到日本當地企業與政府的重視,此技術可能會被視為下世代電動車電池的救星。

電動車安全隱憂推動新電池技術研發

先前在韓國因為電動車不斷自燃,不只讓當地民眾深感恐懼,也讓電動車的安全問題燒上國際,實際了解電動車的起火機率,其實比燃油車更低,但問題在於電動車燃燒之後溫度更高,很難撲滅,因此各國家與品牌紛紛對電池進行研究,期望能開發出下一代更安全、充電速度更快、續航力更高的電池。

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樹脂電池:電動車安全的新希望

其實在多年前,日本有位名叫 堀江英明 的工程師,他認為「樹脂電池」的優點高於目前主流的鋰電池,把金屬製的電極以及液態的電解液都改為半固態的樹脂,具有高安全性、低成本的優勢。

樹脂電池vs鋰電池:安全性的關鍵差異

而樹脂電池為何在安全性上優於鋰電池?首先在材質上兩者就不相同,傳統鋰電池使用含鋰金屬氧化物作為正極,負極則是使用石墨等含碳材料,集流體為金屬的銅或鋁,內部採用液態電解質作為鋰離子媒介,當此種以金屬與液體為主要組成的設計受到撞擊或擠壓後,中間的液態電解質外漏,大量電流會跑到金屬製的電極,正負極短路與過熱都會引發起火的風險。

堀江英明的樹脂電池:安全性與效能的完美結合

不過 堀江英明 的樹脂電池雖然也是透過鋰離子的流動進行充放電,但因為電池的正極與電解質都使用阻抗較大的半固態樹脂,帶來的好處是,即便是短路也不會造成瞬間大流量的電流通過電極,同時以半固態樹脂為電解質,沒有液體外漏的風險,降低引發火災的風險,甚至可以說幾乎不會起火,製造速度比傳統鋰電池高出 10 倍 ,甚至製造成本也只要傳統電池的 1/10 ,另外樹脂電池的能量密度也比傳統鋰電池高,電池容量是鋰電池的兩倍以上,加上可塑性高,可做成各種不同的客製形狀,最重要的是電池使用壽命能延長將近 3 倍,種種優勢都讓人眼前為之一亮。

全樹脂電池:抗撞擊、高穩定性的創新設計

另外全樹脂電池設計上是利用 1mm 的樹脂薄片抹上粉狀的「活性物質」產生電極,遇到撞擊時電壓仍能穩定維持在 4V ,溫度也不會像鋰電池一樣劇烈上升,避免了熱失控而產生的爆炸或火災。透過疊加的全樹脂電池,電壓甚至可以提升到 8V。

根據 APB 官網的介紹,傳統電池若短路,大電流很容易熱失控導致自燃,但樹脂電池卻能避免這些問題。
根據 APB 官網的介紹,傳統電池若短路,大量電流很容易造成溫度過高熱失控而導致自燃,但樹脂電池卻能避免這些問題。

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樹脂電池的挑戰與潛在應用

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