2005/02/05
經濟部能源局
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▓整輯：何秀玲
隨著科技不斷的發展，及人們對物品或是交通工具「輕」、「薄」「短」、「小」的需求，使用的電池不斷的改進，再加上目前對於環境保護及省能源的要求，電池的研發日新月異，除了目前獨領風騷的「燃料電池」之外，還有什麼電池，即將成為消費者的新寵。
隨著各種電器越來越小巧，電池也隨之瘦身、越來越輕便，以應付新產品和消費者的需求。以下介紹三種以輕巧為設計重點的電池，讓讀者更瞭解目前電池的研發趨勢。
輕巧的「奈米鋰電池」
工研院材料所應用奈米科技研發的奈米鋰電池，可望在2005至2006年商品化，運用在汽車、機車的使用上；但工研院材料所的專家也不諱言，奈米鋰電池將有機會成為機車的替代能源，但汽車的能源以目前科技尚無法有效達到這樣的水準。
工研院材料所電池專家指出，一般所謂的鋰電池以鋰鈷、鋰錳電池為主，奈米鋰電池則是利用奈米科技將電池的重量大幅降低，小體積的電池就可以有很大的能量；以往響應環保政策推出的電動機車，失敗的原因就是因為電池體積非常大又重，有100多公斤，充電也不方便，透過奈米電池即可克服這些問題。
專家表示，研發中的奈米鋰電池應用在電動機車使用上，體積約為以前所使用電動機車的三分之一以內，重量控制在10公斤，可輕易將電池取出充電，就像手機電池一樣能在家裡充電，因此奈米電池技術成熟後，將來有機會替代目前使用的汽油，既實用又環保。
專家認為，奈米鋰電池應用在汽車上比較可行的作法，並非在動力能源的取得，而是將來運用在目前汽車上已使用電池的部分，尤其是汽車引擎發動時所需的電源 ，以及其他因應環保而使用電池的部分。對於奈米鋰電池的應用，台灣的機車業者表示將來這項技術成熟，符合成本效益後，會考慮使用此種電池。
薄薄一片的「紙電池」
聽過紙電池嗎？不是用紙作的電池，而是使用者感覺不到它的存在的電池，是一種超薄彈性電池，此種電池可以讓輕巧的商品會發光又會唱歌。
以色列一家名為Power Paper的公司就開發了一種「名副其實」的、如紙一樣薄的電池。這種超薄電池的供電方式和一般電池相似，也是利用電解質和電極來存儲和輸出電流。實際上，Power Paper將電解質和電極製成一種獨特的墨汁，電池就可直接印刷在紙張上，不像一般電池需要用容器來裝載電解質液體和電極。這種不需要容器的電池製造方式，其成品形狀和大小伸縮性極強。
紙電池只有0.5毫米厚，由於紙電池是片狀的，因此它的容量也就不是依體積來計算，而是要看它有多大面積。要提供等同AA鹼性電池的電力，紙電池的面積須達到1平方英尺。紙電池電壓可達1.5伏，使用壽命為兩年半。有了這種紙電池，任何產品上的標簽都能變成交互式的。在不久的將來，商家便可利用這項新技術推出更加新穎的廣告，如在產品包裝上加燈飾、播放廣告歌曲等。
薄薄的一片紙電池也可插入IC卡中，豐富其應用功能。加入電源的IC卡可增設顯示屏，甚至完全改裝成電子記事本等產品。而加入電池的IC門卡或門票，還可具備防偽功能，甚至可發出聲音，指引持有者在電影院中對號入座。
目前時下的電子書主要組件為液晶顯示屏，有了紙電池，廠商將製造出可翻閱的電子書和電子報，即使每頁都加上紙電池，重量和厚度也不會增加很多。消費類電子產品製造商也可將紙電池和芯片集成在一起，製造更加輕便的電子產品，如手機和穿戴型電腦等。
一家出售血液的公司已開始利用紙電池來保證血液品質。由於一包包的血液在運輸過程中必須保持一定溫度範圍內，紙電池就可驅動一個溫度控制器芯片，定時檢查並調整溫度。由於紙電池的材料對環境無害，並且該產品可即用即丟，因此紙電池的前景可觀。目前的紙電池還無法充電，但Power Paper公司正在進行這方面的研究。從以上應用也可看出，一旦紙電池研發技術更進一步，將使我們的生活大為改觀。
安全性較高的「高分子鋰電池」
工研院材料所突破美國貝爾實驗室高分子電池專利，成功開發新世代高分子鋰電池，打破目前國內高分子鋰電池技術依賴國外、良率無法提升的窘境。
隨著消費性電子產品對輕薄短小的需求與新技術的開發，高分子鋰電池已成為「可充電式電池」的明星。高分子鋰電池又具有薄膜化的可能性，是新一代資訊電子產品重要元件。國內目前僅有台灣超能源及鋰新科技兩家公司投入，原則上大部分的技術仍掌控在國外廠商。工研院成功研發出高分子鋰電池的技術，有助我國廠商建立自主技術。
工研院材料所其開發的高分子鋰電池具高能量密度、低溫放電、高安全性及薄型化等優異特性，並運用領先世界的膠合技術，可以產生最密集且沒有死角的電池結構，對高分子鋰電池或相關需要運用膠合技術的產品來說，是一項創舉。
高分子鋰電池設計或製造，都需精密的膠合技術，工研院材料所開發成功，不僅能減少目前高分子鋰電池製程步驟及成本，也能提高良率，國內業界只須修改後段製程，便可生產，不須再新設生產線。
目前一顆圓筒型鋰離子電池價格約在90～100元，方型鋰離子電池售價約120～210元，而高分子鋰電池每顆售價則達到400～500元。由於高分子鋰電池使用的材料，較鋰離子電池便宜，若配合該所開發的膠合製程與完整製程技術，不但可協助廠商建立自主技術，也有較大利潤空間。（取材自中央社新聞、大紀元新聞網）