如何運用量熱儀來改進二次電池的安全性與性能？

二次電池是那些可重複充電的電池，近年來無線電話、行動電話、筆記型電腦等可攜式3C產品，電動車、電動機車、電動腳踏車，這些運輸工具，以及大型、小型儲能設備的普及，讓具有充電功能的二次電池，成為不可或缺的零配件，目前二次電池，根據其技術基礎，共可分為四大類：

鎳鎘電池（Ni-Cd）、鎳氫電池（Ni-MH）、鋰離子電池（Li-ion）及鋰高分子電池（Li-polymer，又稱鋰聚合物電池）。其中鋰電池因為其高能量密度、壽命長、重量輕等優點，是目前主流的二次電池。

鋰電池的發展日新月異，尤其安全性更是各個大電池芯、電池模組廠商花費最多心力在改進的重點。歸納目前鋰電池技術發展的核心項目，可分為以下幾點：

1. 降低成本
2. 加速生產速度、規模
3. 增加電池的充放電壽命，以及降低熱折損
4. 加大電池能量密度
5. 加快充放電速率
6. 減少使用過程的電池發熱
7. 避免電池發熱失控
8. 減少電池失控過程的能量
9. 加強溫度影響、物理性誤用、電子設計錯誤，等等例外條件之下的抵抗防護能力

除了跟生產有關的項目之外，其他的項目，都可以利用量熱儀來徹底了解電池的充放電特性，透視其他從電壓、電流看不出來的電池反應。量熱儀可以利用熱力學的絕熱過程、等溫過程，以破壞性的方式，測試電池的極限、以及潛在的風險。或是以非破壞性的方式，在電子電力特性之外，再加上「熱量」這個觀測條件，可以全面了解在各種條件下的實際能量進出狀況。

然而，一般的量熱儀，受限於樣品量 (頂多一、二十毫升)，這麼一點點的大小，很難看出電池充放電過程中的能量進出。英國熱危害科技儀器公司 (Thermal Hazard Technology, THT) 繼承陶氏化學在化學失控檢測儀器的多年技術，在25年間，發展出多種適合測量電池熱反應特性的先進儀器，讓研究者可以用破壞性或非破壞性的方式，在更大的樣品槽中，放入完整的電池芯或電池模組，在完全模擬電池實際運作的條件下，檢驗電池的極限與熱效率。同時，THT 這一系列的電池檢測儀器，還設計有更高的防爆等級，來保護研究者的安全。

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