一年研究費不到千萬,拿下產業創新奧斯卡獎和英特爾同獲獎的 ... | 能元科技爆炸

提供BMW電動車鋰電池組的能元科技副總經理鄭宗田指出。

工研院高安全性鋰電池團隊的開創新做法,是在最容易釋出氧氣的正極材料加上STOBA保護膜,一遇到 ...跳到主要內容區塊:::新聞中心首頁新聞中心出版品工業技術與資訊月刊工業技術與資訊月刊出版日期:人物People一年研究費不到千萬,拿下產業創新奧斯卡獎和英特爾同獲獎的台灣鋰電池團隊文/楊之瑜彭裕民(左一)和潘金平(右一)領軍的工研院研究鋰電池研究團隊,靠著一般解決問題的熱情做研究,終於受到國際獎項肯定。

一個差點被放棄的技術,與一個八人小組,經過五年苦撐,終於打敗上千個競爭對手,與美國國家太空總署等一起站上創新技術舞台。

這是一個八人小組,投入13,000個小時對解決問題的熱情,所掙來的國際榮耀。

工研院材料與化學研究所的高安全性鋰電池研究小組,今年11月,即將赴美,領取被譽為產業創新奧斯卡獎的「100科技研發獎」(R&D100Award),他們從上千個競爭對手中脫穎而出,一年不到一千萬元的研究經費,與總研發費用超過新台幣1,800億元的英特爾(Intel)、美國國家太空總署並列得主。

鋰電池,是所有電子設備所不可或缺的燃料心臟,卻也是最不穩定的電子零組件。

消費性電子大廠索尼(Sony)就曾因為鋰電池出事,在2006年9月宣布實施全球電池召回計畫,砸下510億日圓(約合新台幣184億元)的執行費用,也使得該季營業虧損大增到208.3億日圓(約合新台幣74億元)。

過去,以探針測試台製與日製的鋰電池,測試十顆中大概就有四到五顆會爆炸。

全球各大電池芯廠為了解決電池可能引發的爆炸問題,不是在電解液、隔離膜上動手腳,就是在線路設計上調整,避免短路造成火花引燃。

解決鋰電池易爆炸的問題負責帶領團隊的潘金平,對於五年來的研發過程深有所感。

現在,工研院高安全性鋰電池研究團隊提出一項全球獨有的創新做法,同樣以探針測試,每測試十顆鋰電池就可以通過十顆,安全達成率100%。

「這項技術就像是在層層關卡外,再包上一層防護膜,讓危險因子跑不出門。

」提供BMW電動車鋰電池組的能元科技副總經理鄭宗田指出。

工研院高安全性鋰電池團隊的開創新做法,是在最容易釋出氧氣的正極材料加上STOBA保護膜,一遇到高溫,保護膜就擋住氧分子往外逸散的路,接觸不到外面高溫的環境,也就沒有引爆的問題了。

「我們這項技術可以說是電池內部的奈米級保險絲,」工研院材化所副所長彭裕民這樣比喻。

這個八人小組,整整花了五年的時間,負責帶領團隊的儲能材料及技術研究組組長潘金平坦言,回想起來,方向也不確定對,也不知道能不能做得出來,可是「微微曚曚中透出一點光,就覺得應該要朝那個方向努力。

」2004年,應廠商要求,材化所試著用十五年前研發出的STOBA,解決鋰電池電解液滲漏的問題,意外發現這樣的電池不易爆炸。

歷經上百種配方組合測試STOBA添加在鋰電池後形成防護膜,好像式奈米級保險絲,避免電池發生短路,確保電池的安全性與實用性。

為了找出原因,當時整個團隊花了約三個月的時間,每天至少十個小時,針對電池的所有重要材料:正極、負極、電解液、隔離膜,設計各式各樣的實驗,測試過上百種組成方式,再拿著做出來的電池芯,用導電探針一次次刺下,測試爆炸數據。

只是,這是低潮期的開始,材化所副所長彭裕民說,「東西加進去,卻不知道它跑到哪裡去了,做了什麼事情(產生什麼變化)。

」一邊傷腦筋,一邊潘金平還得對外部專家報告實驗進度時,解說之際,看到眼前這張由同事製作的投影片,他可傻眼了,當時心想:「糟糕了,那是失敗的數據,怎麼會拿出來讓人家review(檢視),會挨罵的。

」出乎意料的,專家竟從失敗數據發現:這次探針刺入後爆炸延遞時間,要比以往長,他告訴潘金平:這個是獨特現象,要檢討配方。

潘金平笑說,這次經驗讓他真的體會到失敗為成功之母,「雖然結果都是失敗的,但是過程已經有不一樣的地方了。

」這個美麗失誤,引導團隊發現,原來能夠抗高溫的STOBA,就那麼剛剛好停在一遇高溫就會釋出氧氣的正極材料上。

找到這個材料的運作原理後,才發現更大的挑戰還在後頭。

已引起BMW電動車興趣「到這個階段還只是實驗室裡面的成果,我們要做出能夠讓廠商量產的東西,」潘金平說。

30%的生產良率,廠商興趣缺缺。

彭裕民說,當時就像一群瞎子在摸象。

為了要突破,團隊成員商借進駐廠商位於台


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