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)計方面熟悉電池管理電路設(shè)計技術(shù)的臺灣Celxpert公司技術(shù)總監(jiān)奧藤忠司。奧藤從1987年加拿大Moli Energy公司成立時就開始從事充電電池保護(hù)電路及充電電路的開發(fā)設(shè)計，同時他還是NEC Moli Energy董事技術(shù)部長和商品開發(fā)部長，是鋰離子充電電池周邊電路開發(fā)等有關(guān)電池組安全設(shè)計專家。最近則開始開發(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力電池等。（采訪者：安保秀雄）

　　問：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)及個人電腦等，后來開始配備于手機(jī)、游戲機(jī)等多種電子產(chǎn)品。最近，其用途擴(kuò)展到了電動工具、電動踏板車及電動車等領(lǐng)域。今后還將擴(kuò)展到電動汽車、產(chǎn)業(yè)/消費類固定型蓄電池等領(lǐng)域。

　　問：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充電及過放電也不會產(chǎn)生太大危險，從安全性方面來看，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，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)該力爭實現(xiàn)不僅回避危險、還能預(yù)測危險的自我診斷系統(tǒng)。

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

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

　　安全設(shè)計方面，過去切實積累了過充電發(fā)生時的雙重故障保護(hù)機(jī)構(gòu)（二級保護(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，實現(xiàn)了更安全的設(shè)計?，F(xiàn)在也在嘗試進(jìn)一步的改善措施。

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

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

　　有時因過度提高能源容量而犧牲電池的循環(huán)壽命，有時為降低價格，安全設(shè)計敷衍了事，從而釀成事故和故障。

　　在提高能源容量時，最基本的還是增加單元數(shù)量及利用正在開發(fā)的材料進(jìn)行充分的安全測試。沒有好方法。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)動時間是否需要達(dá)到3～4小時以上?，F(xiàn)在，在機(jī)場和飛機(jī)上都能充電。也可以增加一些電池驅(qū)動時間不需要那么長的機(jī)型。不能只在能源容量上競爭，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。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)該力爭開發(fā)更加安全、能夠長期使用的電池。

　　問：今后鋰離子電池的能量密度將越來越大，應(yīng)該注意哪些事項？

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

　　當(dāng)然，現(xiàn)在的產(chǎn)品在考慮安全性之后才實際投入使用，不過在混合Ni或Mn（錳）時，必須要慎重地確保安全性。以前，我在Moli Energy的時候，曾有人被鎳酸鋰離子電池?zé)齻^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)計方面，能量密度提高時，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)計中適當(dāng)采用上述的自我診斷系統(tǒng)等至關(guān)重要。

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

　　奧藤：如前所述，隨著鋰離子充電