黃靖容:鋰電池的工作原理與應用

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鋰離子電池每天為數百萬人的生活提供動力。從筆記型電腦和手機到混合動力汽車和電動車,這項技術因其重量輕、能量密度高和充電能力而越來越受歡迎,加百裕的副總黃靖容將介紹鋰電池是如何運作

黃靖容副總經理的領導風采

加百裕的副總黃靖容,是公司轉型中的關鍵角色。黃靖容是董事長黃世明的得力助手,在公司面臨轉型挑戰時黃靖容發揮了重要作用。2010年,蘋果智慧型手機iPhone和平板電腦iPad的成功大大影響了加百裕主打的筆記型電腦市場。面對市場變化,公司陷入了困境,甚至出現了首次虧損的黑暗時期。此時,黃世明董事長身兼多重壓力,為了挽救公司,她不僅推動了公司的合併重組,還啟動了轉型計劃。率領團隊帶領加百裕朝著轉型之路邁進。她成功將公司開發重心擴展到開發週期較長的自行車等非IT產品,調整了團隊結構以專攻客製化產品,還積極開拓了儲能市場

鋰電池的工作原理

電池由陽極、陰極、隔膜、電解質和兩個集電器(正極和負極)組成。陽極和陰極儲存鋰。電解質透過隔膜將帶正電的鋰離子從陽極攜帶到陰極,反之亦然。鋰離子的運動在陽極中產生自由電子,從而在正極集流體上產生電荷。然後電流從集電器流經正在供電的設備(手機、電腦等)到負集電器。隔板可防止電池內的電子流動。

7大鋰電池優勢和特性

  1. 高電壓平臺: 鋰電池的電壓平臺高達3.7V或3.2V,相當於多個其他類型電池的串聯電壓,這減少了內部連接和阻抗損失,提高了效率和穩定性。
  2. 高能量密度: 鋰電池的能量密度可達到200~260wh/g,是鉛酸電池的6–7倍,讓儲能裝置的輕量化成為可能,同時提供更多的電能。
  3. 低自放電率: 鋰電池的自放電率很低,在5%~10%之間,相比其他可充電電池更為出色,延長了待機時間。
  4. 無記憶效應: 鋰電池沒有記憶效應,不需要定期深度放電,使用和維護更為方便。
  5. 工作溫度範圍: 鋰電池可在-20℃~60℃之間正常工作,適應不同的環境條件。
  6. 充放電速度快: 鋰電池具有高功率特性,可以在短時間內充入或釋放大量的能量,適合需要快速啟動或加速的設備。
  7. 不含重金屬鎘: 鋰電池不含重金屬鎘,大大減少了對環境的污染。

加百裕鋰電池應用

消費電子: 鋰電池(LiB二次電池)在消費電子領域廣泛應用,例如智慧型手機、平板電腦、穿戴式裝置和筆記型電腦等小型、薄型電子設備。這是因為它們具有高能量密度、高電壓平臺、無記憶效應和低自放電率等優點。黃靖容說,鋰離子聚合物電池(Lithium-ion polymer batteries),也被稱為「鋰聚合物電池」,是對普通鋰離子電池的改良,通過使用膠態或固態聚合物替代液態有機溶劑,提高了安全性,並且可以塑造出各種不同形狀的電芯,已成為目前主流形式的電池。

動力儲能黃靖榮表示,鋰電池也被廣泛應用於動力儲能領域,包括電動車(EV)、油電混合車(HEV)的車用電池,以及住宅用太陽能發電和燃料電池的蓄電系統等。這是因為它們具有高功率特性、寬工作溫度範圍和快速充放電速度等優點。鋰鐵磷(LiFePO4)和鋰鈦(LiTiO2)是目前動力儲能領域常用的鋰離子正極材料,它們具有更高的安全性和循環壽命,儘管能量密度和充放電效率相對較低。

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電池產業
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