電動車鋰離子動力電池簡介
2015年12月於法國巴黎所舉行的聯合國氣候大會中，一致通過遏阻全球暖化的歷史性協議。各國承諾將控制溫室效應氣體的排放，以達到工業化前至2100年間全球平均氣温上升不超過2℃，並努力將其控制於1.5℃內。除了抑制工業發展所產生溫室效應氣體排放量，如何讓汽車所排放的溫室氣體減量，將為降低全球溫室氣體排放量中十分重要的一環。而減少採購內燃式引擎車款，提昇以電力作為動力源驅動車款之使用率將有效地達成此目標。而以電力作為動力源驅動車款包含油電混合車(hybrid electric vehicle，HEV)、插電式混合動力電動車(plug-in hybrid electric vehicle， PHEV)、增程式電動車(extended range electric vehicle ，EREV)及純電動車(electric vehicle，EV)。
如要進一步完成擺脫汽車對傳統化石能源的依賴，發展純電動汽車為必要的趨勢。純電動汽車目前主要可區分為純電池電動車(battery electric vehicle，BEV)與燃料電池電動車(fuel-cell electric vehicle，FCEV)。FCEV搭載高能量密度氫能源，具優異的續航能力及低成本等優勢。然而目前FCEV周邊設施建置上遠不如BEV，純電動汽車仍以BEV為主流。BEV動力電池需具高能量密度、長循環壽命、高安全性及低成本等特性。已廣泛應用作為筆電、平板電腦、手機與移動電源等消費電子產品電力來源的鋰離子電池，因其具有工作電壓高、高能量密度、不錯的功率密度、重量輕、體積小、無記憶效應、自放電率低及循環壽命佳等優點，故多數新型BEV採用鋰離子電池作為其動力來源。如Tesla已將筆記型電腦中所使用的鋰離子電池應用於BEV之大規模的製造。其除了不斷地提出創新設計及行銷方式外，更為壓低電池成本，已與日本Panasonic合資建立一座全球最大的鋰離子電池廠。
常見用於3C電子產品的鋰離子電池正極材料為鋰鈷氧，但因其成本和安全性問題較不適用作為BEV動力電池。目前用於BEV動力電池之正極材料包含了鋰錳氧、磷酸鋰鐵及三元系材料，而負極材料以石墨等碳材為主。但因石墨負極本身電容量較低，故Panasonic採用了新型矽碳混合式負極材料，可提昇電池之能量密度，進而提昇BEV之續航力。而BEV所採用鋰離子電池主要分為小型圓柱形電池和大型方形電池。藉由堆疊製備而成的大型方形電池組，雖然過程複雜、成本較高，但其具可適用於各式材料體系，可靠度高，電池壽命比同型號之圓柱形電池長。故一般汽車產業使用大型方形電池組，如Nissan Leaf及Chevrolet Volt。當中Chevrolet Volt使用之大型電池堆中，即包含了288枚單電池。而圓柱型電池製技術最為成熟，製造成本較低。但由於大型圓柱電池的散熱能力較差，故Tesla採用已成熟應用於筆記型電腦的小型圓柱形電池堆。如以電池容量85 kWh的Tesla Model S為例，其一共使用了8,142個18650小型圓柱形電池。雖然小型圓柱形電池成本較低，但其需克服組裝上千顆小型圓柱形電池的困難，還要確保電池於充放電使用上的安全性。故Tesla 所申請或獲證的專利中，以「電池組之充電供電」和「電池溫度調節與電池維護」的相關技術為主。
故鋰離子動力電池之技術開發或材料成本下降，將可有效地促進BEV產業的需求與發展外。此外，其也可應用於再生能源儲電系統，加速綠能產業之發展。
參考文獻：
http://www.naipo.com/Portals/1/web_tw/Knowledge_Center/Industry_Economy/publish-269.htm
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