鋰離子充電電池已配備于很多便攜產(chǎn)品，但屢屢發(fā)生因電池起火事故及故障而不得不回收更換的問(wèn)題。各家電池廠商與產(chǎn)品廠商都在努力確?？煽啃院捅ＷC品質(zhì)，但問(wèn)題還未能徹底解決。

　　為此，本站記者采訪了在鋰離子充電電池安全設(shè)計(jì)方面熟悉電池管理電路設(shè)計(jì)技術(shù)的臺(tái)灣Celxpert公司技術(shù)總監(jiān)奧藤忠司。奧藤?gòu)?987年加拿大Moli Energy公司成立時(shí)就開(kāi)始從事充電電池保護(hù)電路及充電電路的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，同時(shí)他還是NEC Moli Energy董事技術(shù)部長(zhǎng)和商品開(kāi)發(fā)部長(zhǎng)，是鋰離子充電電池周邊電路開(kāi)發(fā)等有關(guān)電池組安全設(shè)計(jì)專家。最近則開(kāi)始開(kāi)發(fā)汽車用大型鋰離子充電電池、燃料電池與鋰離子充電電池的混合動(dòng)力電池等。（采訪者：安保秀雄）

　　問(wèn)：裝有鋰離子充電電池的電池組現(xiàn)在被用于哪些領(lǐng)域？

 
　　奧藤：20世紀(jì)90年代，電池組被大量應(yīng)用于攝像機(jī)、靜態(tài)相機(jī)及個(gè)人電腦等，后來(lái)開(kāi)始配備于手機(jī)、游戲機(jī)等多種電子產(chǎn)品。最近，其用途擴(kuò)展到了電動(dòng)工具、電動(dòng)踏板車及電動(dòng)車等領(lǐng)域。今后還將擴(kuò)展到電動(dòng)汽車、產(chǎn)業(yè)/消費(fèi)類固定型蓄電池等領(lǐng)域。

　　問(wèn)：電池組經(jīng)歷了哪些變化？

　　奧藤：先于鋰離子充電電池普及的車用鉛電池即使過(guò)充電及過(guò)放電也不會(huì)產(chǎn)生太大危險(xiǎn)，從安全性方面來(lái)看，便于使用。而鋰離子充電電池需要謹(jǐn)慎使用，提高安全性的電子電路技術(shù)變得不可或缺。后來(lái)，鋰離子充電電池大量用于便攜產(chǎn)品，為了提高利用效率，開(kāi)始利用微控制器進(jìn)行微細(xì)控制。

　　今后，鋰離子充電電池的控制技術(shù)和電路技術(shù)將進(jìn)一步發(fā)展。應(yīng)該力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)不僅回避危險(xiǎn)、還能預(yù)測(cè)危險(xiǎn)的自我診斷系統(tǒng)。

　　比如，預(yù)測(cè)到單元將失去平衡而采取對(duì)策的系統(tǒng)非常重要。鋰離子充電電池隨著串聯(lián)單元增多，單元的平衡成為問(wèn)題。當(dāng)單元失去平衡，電池電壓降低或變成0V時(shí)，如果電池繼續(xù)充放電，就容易發(fā)生起火及冒煙事故。這一問(wèn)題在10年前就已經(jīng)指出，不過(guò)在保護(hù)電路上添加單元平衡電路，能夠解決這一問(wèn)題。

　　今后不僅能利用保護(hù)電路回避危機(jī)、還能夠預(yù)測(cè)這一現(xiàn)象并采取對(duì)策將變得至關(guān)重要。此外還需要對(duì)單元并聯(lián)時(shí)的平衡、電壓及電阻的變動(dòng)等采取對(duì)策。

　　安全設(shè)計(jì)方面，過(guò)去切實(shí)積累了過(guò)充電發(fā)生時(shí)的雙重故障保護(hù)機(jī)構(gòu)（二級(jí)保護(hù)電路）、用于切斷電路的熔斷器元件等技術(shù)。并且，還進(jìn)一步導(dǎo)入帶單元平衡的保護(hù)電路等，實(shí)現(xiàn)了更安全的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在也在嘗試進(jìn)一步的改善措施。

　　問(wèn)：鋰離子充電電池的全面普及已有近20年的歷史，當(dāng)仍然時(shí)有發(fā)生起火事故及故障導(dǎo)致的召回等。這些問(wèn)題為何不能根除？

　　奧藤：安全設(shè)計(jì)技術(shù)正在日積月累，不斷進(jìn)步。但我覺(jué)得，現(xiàn)在電池技術(shù)人員與電路技術(shù)人員及產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員的合作關(guān)系不是很充分。過(guò)去，三方面基本是緊密合作推進(jìn)開(kāi)發(fā)的。10年前，供應(yīng)單元的廠商很少，三方面一直協(xié)作開(kāi)發(fā)，直到相互了解彼此的要求。而現(xiàn)在，有時(shí)電池技術(shù)人員及電池組設(shè)計(jì)人員要聽(tīng)命于產(chǎn)品廠商，按照他們的要求，提高能源容量、降低價(jià)格。

　　有時(shí)因過(guò)度提高能源容量而犧牲電池的循環(huán)壽命，有時(shí)為降低價(jià)格，安全設(shè)計(jì)敷衍了事，從而釀成事故和故障。

　　在提高能源容量時(shí)，最基本的還是增加單元數(shù)量及利用正在開(kāi)發(fā)的材料進(jìn)行充分的安全測(cè)試。沒(méi)有好方法。電池技術(shù)人員與電路技術(shù)人員及產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員之間必須建立起合作關(guān)系，充分進(jìn)行協(xié)商。

　　配置方面，電池設(shè)計(jì)方與產(chǎn)品制造方最好也要好好協(xié)商。比如，可以提前弄清筆記本電腦的電池驅(qū)動(dòng)時(shí)間是否需要達(dá)到3～4小時(shí)以上?，F(xiàn)在，在機(jī)場(chǎng)和飛機(jī)上都能充電。也可以增加一些電池驅(qū)動(dòng)時(shí)間不需要那么長(zhǎng)的機(jī)型。不能只在能源容量上競(jìng)爭(zhēng)，關(guān)鍵是站在用戶的角度考慮安全性。

　　另外，現(xiàn)在不允許大量生產(chǎn)、大量銷售、大量廢棄了。希望還要考慮到這一點(diǎn)。在節(jié)能方面起著重要作用、并肩負(fù)著環(huán)保使命的電池不能大量廢棄。應(yīng)該力爭(zhēng)開(kāi)發(fā)更加安全、能夠長(zhǎng)期使用的電池。

　　問(wèn)：今后鋰離子電池的能量密度將越來(lái)越大，應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)？

　　奧藤：在相同容積中封閉的能量加大，意味著離危險(xiǎn)更近了一步。在10～20年前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：使用Ni（鎳）時(shí)，提高容量的危險(xiǎn)性也非常大。

　　當(dāng)然，現(xiàn)在的產(chǎn)品在考慮安全性之后才實(shí)際投入使用，不過(guò)在混合Ni或Mn（錳）時(shí)，必須要慎重地確保安全性。以前，我在Moli Energy的時(shí)候，曾有人被鎳酸鋰離子電池?zé)齻^(guò)手。雖然學(xué)術(shù)性文獻(xiàn)公布的數(shù)據(jù)良好，但基本未涉及安全性問(wèn)題。應(yīng)該注意是否已向產(chǎn)品廠商及產(chǎn)品用戶詳細(xì)介紹了文獻(xiàn)未涉及部分。

　　電池組設(shè)計(jì)方面，能量密度提高時(shí)，應(yīng)該注意安全性和使用壽命。比如，我認(rèn)為在電池組設(shè)計(jì)中適當(dāng)采用上述的自我診斷系統(tǒng)等至關(guān)重要。

　　問(wèn)：今后鋰離子充電電池的用途將擴(kuò)展到混合動(dòng)力車、電動(dòng)汽車及固定型蓄電池等領(lǐng)域，這些用途的安全設(shè)計(jì)應(yīng)該注意什么？

　　奧藤：如前所述，隨著鋰離子充電