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电动汽车、电池及其充电和运行问题：1分钟完成充电有意义吗: 热度 12 llei66 2012-8-30 08:51; 摘要：电动汽车绝非 “4 个（或 3 个）轮子 + 2 组沙发 ” ，因为这样的过度简化使人们以为人人可以制造电动汽车。电动汽车首先是一个具有一定安全性和舒适性能的载人运输工具，之后才是电池驱动的。电动汽车的电池绝不是容量越大越好，充电速度越快越好。恰恰相反，因为电动汽车本来是为了解决城市汽车尾气污染和城市峰谷用电方式带来的问题而提出来的，因此电动汽车只要具有一定的续航能力，而且能够使用市电在 6 小时以内完成充电就行。其电池可以是任何二次化学电源，只要能满足需要即可。电动汽车本来是为了解决城市汽车尾气和噪声污染和城市用电峰谷问题而提出和设计的。所有在城市生活的人都体验过上下班高峰时呛人的汽车尾气和噪声，也知道在夜间时城市用电量比白天少。因为电能难以储存，因此夜间用电低谷时，城市电网鼓励居民尽量在夜间用电。电动汽车因为没有尾气，噪音也小，如果夜间充电也可以使用夜间过剩的电力。因此，电动汽车确实是解决城市问题的良方。在中国，目前能源供应情况是煤多油少，石油供应的对外依存度持续增加。在这种情况下，通过坑口电厂战略的实施，电力供应及其有效使用可能是一个亟待解决的问题。电动汽车作为可以大量消耗夜间富余电力的手段符合国家需求，因此值得各级政府和消费者支持。电动汽车实际上可以分为两类。一种是运行时直接与电网相连的，包括已运行多年的城市有轨或无轨公交电车；一种是运行时依靠自身携带的电池提供能源的电动汽车。后者因为使用的电池技术可以不同，有些时候会有不同的名字。例如，在旅游景点经常看到的电瓶车就是使用铅酸电池技术的。此外，它们也可以使用镍氢电池、锂离子电池、燃料电池等技术。为了解决电池储存能量有限的问题，还有一种混合动力汽车，它们使用汽油发动机和电动机，以不同的耦合方式驱动汽车。本文主要讨论电池驱动的汽车。相对于西方工业化国家，中国的汽车工业毫无疑问是落后的。因此，几年前有人提出了“弯道超车”的概念，希望中国能够在代表者未来发展方向的电动车方面能捷足先登，在汽车工业中争得一席之地。一时间，以比亚迪为代表的自有品牌大干快上，快速推出了电池技术仍不过关的锂离子电池驱动的电动汽车，结果是几辆汽车出事故，造成了人员伤亡。这些事件严重危害了消费者对该产品的信心，因此也大大减缓了电动汽车工业在我国的发展。我们到了该认真地思考这个问题的时候了。比如电动汽车真是“两组沙发 +4 个（或 3 个）轮子”？电动汽车的电池到底需要多大？电池技术中，哪些指标是关键的？据报道，韩国人发明了可在 1 分钟内充满电的电池（ http://tech.huanqiu.com/discovery/2012-08/3053631.html ），这种技术有用吗？本文就对这些问题谈谈本人的看法。 1 电动汽车应该具有的性能首先，电动汽车绝对不是“两组沙发 +4 个（或 3 个）轮子”。虽然使用轮毂电机的完全电动化的汽车可以在结构上有所简化，比如说可以取消变速箱、差速器以及其它一些内燃机汽车必须有的能量输送装置，但是，它需要增加可以任意调节速度的而且在不同转速下都具有高的能量转换效率的轮毂电机，而且需要一个更加强大的能够根据驾驶人的愿望指挥汽车有效运行的电脑。否则的话，其能量转换效率、行车安全性和舒适性会大打折扣。更重要的，电动汽车是一个载人工具，因此驾乘人员的安全性和舒适性至关重要。我曾驾驶过几个简易的电动汽车，其安全性和舒适性只能与农用三轮车相比，这样的汽车我相信绝不是城市消费人群需要的。因此，与解决城市交通产生的污染和用电问题的初衷背道而驰。这样的电动汽车我建议赶快下马，任何这样的投资必定是失败的。要解决电动汽车的安全性和舒适性问题，就必须向已有的汽油发动机汽车技术学习。事实上，国外电动汽车的发展就比较符合技术的发展规律。他们通常是在现有成熟产品的基础上，通过增加电动部分来完成的。这就是混合动力技术的来源。通过这样做，他们达到了燃油经济性的大幅提升，因此部分解决了城市大气污染的问题。之后，他们完全可以根据电池技术和电动技术的进展，适时、逐步地用电池取代汽油，最后完全去除汽油发动机和相关的能量传递系统，达到完全电动化。我认为，这应该也是我国电动汽车发展的路径。当前，我国正在进行经济发展方式的变革。我认为，那种因陋就简、低价销售的发展方式尤其需要完全革除。电动汽车必须比现有的汽油汽车更省能源、更加环保、同时又不牺牲汽车已有的安全性和舒适性。 2 电动汽车的电池技术一般认为，电动汽车的关键在于电池。这话不全对，只能说它有道理。因为作为电动汽车的能量来源，电池是关键的和必不可少的。但是，现有的电池技术是否完全不符需要，因此制约了电动汽车的发展，是一个需要认真讨论的问题。前文已经指出，电动汽车是为了解决城市交通带来的污染和城市本身用电问题而提出的良方。因此，所有关于电动汽车的讨论，至少在现阶段必须立足于这一需要。由于电动汽车的续航里程完全取决于电池的容量，也就是说，假如一个汽车行驶 100 公里需要 15 kWh 的能量，那么行驶 200 公里就需要 30 kWh 。也就是说电池需要相应扩容 1 倍。因此，电动汽车在设计时完全可以预留相应的位置，销售时按照客户要求添加相应的电池即可。就个人购买时选择续航里程时，可以根据自己的平日行驶里程加上一定的富余量来确定。因为，电池在使用过程中容量会逐步下降，而且路况不同用电量也会不同。假如说，一个人每天的常规运行路程只有 50 公里，那么一个续航里程 100 公里左右的汽车已足够了；当然一个每天需要跑 100 公里上下班的人，也许会需要 150 ~ 200 公里的续航里程。如果按照上述思路，现有电池技术完全可以满足需要。例如，能量密度最低的铅酸电池储电量大致是 30 Wh/kg ，因此储电 15 kWh 需要的电池质量是 500 kg ；镍氢电池大致是 60 Wh/kg ，储存同样的电量需要 250 kg ；锂离子电池能量密度更高，可以达到 100 Wh/kg 以上，储存同样的电量需要不到 150 kg 。考虑到汽油发动机质量在 150 kg 以上，再加上汽油发动机的供油系统（包括汽油）等，这些在电动汽车中不存在的质量超过 200 kg 。因此，续航里程在 100 km 左右的镍氢电池动力的电动汽车的质量可以与现有的汽油发动机汽车的质量持平。只是使用铅酸电池电动汽车会更重一些，锂离子电池则会轻一些。我们知道，保证汽车舒适性的一个指标是汽车自重，它一般在 1200 kg 以上。因此，虽然铅酸电池使汽车自重大幅度增加，但由于其安全性好，价格只有锂离子电池的 1/3 ，对于短距离交通需求的满足还是具有一定的可行性的。锂离子电池较轻，但是其安全性问题一日不解决，在电动汽车上广泛使用就成问题。因此，个人认为，当前电动汽车行业应注意镍氢电池技术的应用，兼顾铅酸电池和锂离子电池使用的可能性。 3 电动汽车电池技术指标首先看一下汽车的运行指标。由于汽车的安全性和舒适性对所有的汽车应该是一样的，我们这里只讨论汽车的运动性能。它们主要包括加速到 100 km/h 所需时间、爬坡能力、 100 公里平均油耗等等。前两个指标实际上与汽车的功率输出有关，后一个指标则表征了汽车的能量转换效率。对于电动汽车来说，前两个指标除了与电动机的能量转换效率有关外，也与电池正常运行时能够输出的功率有关。假如电动机的能量转换效率和输出功率足够高，那么电动汽车的功率输出就只与电池的功率输出有关了。至于百公里油耗，电动车有相应的百公里用电相对应。电池的放电速度与电池的化学（指铅酸、镍氢、镍镉、锂离子等等技术，它们使用的化学不同）及其使用的技术有关。比如说，市面上卖的干电池有两种，即酸性电池（也有称碳性电池）和碱性电池。有经验的人知道，如果使用耗电量较大的数码相机等设备，使用碱性电池是可以的，但酸性电池就不一定行，因为有些时候根本不能开机，或者只能拍几张照片。这就是电池化学和相关技术对输出功率和能量储存影响的例子。同样的，电动汽车的电池技术必须具有足够的功率输出能力和能量储存能力。在电池技术研究和生产销售领域，一般地，将电池的功率输出能力分为两类，一个是正常运行时单位体积或单位质量的功率输出，另一个是单位体积或单位质量瞬时功率输出，其单位就是 W/L 或 W/kg 。前者衡量正常运行时（对于电动汽车就是匀速运行时）的功率输出能力，后者则衡量处于非正常情况下（对于电动汽车就是启动、加速、爬坡时；也可以包括刹车能量回收时，不过此时是相反地过程）电池的能量输出能力。电池的能量储存能力，因为它的测定值与放电功率有关，一般规定其在恒流放电时（比如 5 小时把电量全部放完，俗称 5 小时率）或其它状况下，单位体积或单位质量电池能够放出的电量。此外，由于充电电池在电力用尽时，需要充电，而充电需要一定的时间。考虑到电动汽车本来是解决城市交通环境污染和夜间电力过剩问题而提出的，电动汽车的充电时间以 6 ~ 8 小时为宜。同时，一般地讲，电池在开始充电时速度可以快点，但是到临近结束时需要慢点，因此，在设计充放电制度时，可以在最初的 3 ~ 4 小时内完成 80% 左右的充电电量。这样，既可以满足一些应急需要，也可以使电池的使用寿命得到延长。必须清楚的是，目前所有的电池技术都不允许频繁地快充快放，因为那样会严重地损坏电池，造成电池使用寿命缩短。也许有人说了，有没有可能让电动汽车像汽油车一样在几分钟内完成充电呢？我认为，这不仅没有必要，也不现实。前几天，有报道称韩国的一个研究机构研制出了可以在 1 分钟以内完成充电的锂离子电池。其实，技术上还可以做出更快的，如超级电容器。但这样的电池肯定不会用作汽车的动力电池，虽然它有可能用于电动汽车。因为，按照目前的技术，普通家用电动汽车大概每运行 100 km 耗费 10 ~ 20 kWh 的电量（以下按 15 kWh 计算）。如果设计续航能力就是 100 km ，这意味着需要能储存 15 kWh 电能的电池。假如电池组的电压是 300 V ，如果在 1 分钟内完成充电，其输入功率至少为 900 kW ，相应的电流至少为 3000 A 。这样的充电站必须专门设计，需要复杂昂贵的配电设备，价格当然也不是普通民众能用得起的。但是如果充电在 360 分钟（ 6 小时）内完成，其输入功率就可以降到 2.5 kW 左右，相应的电流为 8.3 安培左右。这是普通家庭用户可以承受的。当然，我们需要知道的是，用市电（ 220 V 交流电）充电时，还需变换成直流电，这会带来损耗，相应的功率和电流都要增加一点。因此，当我们使用电动汽车时，必须考虑电池技术和使用环境的限制。绝对不能人云亦云，更不能为一些不现实的技术天真地欢呼。 3 结论：建议的电动汽车研发方向和相关参数第一，电动汽车是为了解决目前内燃机汽车尾气和噪音污染，以及城市夜间用电能力不足两大问题而提出的。对于中国，随着石油对外依存度的持续提高，汽油价格飞涨的现实，发展电动汽车十分必要，需要国家各级政府部门和民众的大力支持。第二，电动汽车是一个载人工具，需要一定的安全性和舒适性。不顾安全性和舒适性的电动汽车必定会很快遭到市场摒弃。因此，任何电动汽车生产部门和研发部门必须做到安全第一。不能使用任何有害于安全性的技术，这包括电池技术和任何危害汽车安全性的诸如车架等附属设施的减配行为。第三，电动汽车作为新一代的交通工具，必须更加节能、运行更加符合经济性的原则。因为非此不能吸引广大的用户。因此，研究高能效的轮毂技术和电机高效自动化控制技术势在必行。第四，电动汽车生产厂家应该在上述要求的基础上，设计建造电动汽车，提出电池性能指标要求，然后向所有的电池厂商发布。电池厂商按照指标要求设计建造相应的电池，供电动汽车厂商选择。个人认为，那种把所有生产线都掌控在一个人或一群人的做法应该抛弃；应该吸取世界上的知名厂商的优秀经验，实行全球采购，把最好的产品用在自己的车上，使自己的用户得到最大的实惠。第五，个人认为，电池生产厂商应该尽力研究自己拿手的电池技术，不必要一窝蜂地涌向特定的电池技术。每种电池技术都有优缺点，不能包打天下。汽车生产者和使用者必须明白这一道理，适合的就是最好的。; 19488 次阅读|94 个评论

[转载]亥姆霍兹新成立动力电池研究所: Helmholtz 2011-7-22 18:08; 亥姆霍兹联合会系统地开发各种电化学以及其他储能方式，因此有条件整合接纳德国境内的其他优势科研力量。 2010 年年末，卡尔斯理工学院与乌尔姆大学联合成立了乌尔姆亥姆霍兹电化学能量研究所（ HIU ）并于近期投入运行。其他合作伙伴还包括德国航空航天中心和巴登符腾堡州太阳能暨氢能研究中心。联邦部长安妮特﹒沙范教授、巴登符登堡州州长斯蒂芬﹒马普斯１月１７日在 HIU 成立揭牌保证金上讲话。照片提供安德里亚斯﹒多林格这所新的亥姆霍兹研究所将开设在德国乌尔姆大学的园区，算是卡尔斯鲁厄理工学院的一个外设机构，每年获得五百万欧元的年度预算经费。为了尽快展开研究活动，四家合作伙伴已经在物色创办新的工作团队。在第一阶段，将任命四名新教授，聘用约 35 名员工；其他更多的员工将通过第三方经费项目予以资助。 HIU 将侧重于电化学和材料研究的基础问题，包括电池的管理和材料的可获得性。另外，还将围绕充放电活动在开发新的原子水平的分析方法。锂离子电池技术将是重点关注对象。通过成立 HIU ，卡理工增强了自身在电池和电动汽车领域的研究。由此，通过衔接卡尔斯鲁厄和乌尔姆两地而形成了一个欧洲独一无二的学术中心。亥姆霍兹联合会的主席于尔根 ﹒ 米勒克教授说，“要想确保后化石能时代的能源供应和移动性，我们需要有多种高效的选择用以存储涨落起伏很大的风能和太阳能”。; 个人分类: 2011年科技新闻|2260 次阅读|0 个评论

[转载]第一块方型铝壳锂离子电池的制备过程--看看日本人是如何做电池的: imwgj 2010-12-22 00:34; 三洋电机于 1995 年上市的方形锂离子充电电池，电池外壳使用铝合金，因此重量比使用钢制外壳的原产品减轻了 30 ％左右。由于重量轻，这种电池接连不断地被手机等产品采用。受电池畅销的推动，三洋电机在锂离子充电电池市场的份额逐步提高，目前已经开始争夺首位宝座了。　　 1990 年初夏，在位于三洋电机洲本工厂的实验室里，一名男子正为将要开始的新实验作准备。 OK ，基本准备就绪了。　　正在这时，他突然接到了上司打来的电话。小雨，很抱歉，请来一下接待室。会有什么事情呢？他一边想着，一边向上司指定的接待室走去。　　打扰了。推开房间门，他看到几名外国人正在和上司热烈地谈论什么。啊，小雨，不好意思啊。这几位是手机厂商的员工。是我们的镍镉充电电池的用户，不过他们说对锂电池很感兴趣。你简单介绍一下目前的情况吧。　　突然让介绍情况一点都没准备，还真让人挠头。因为还没有什么可以称之为成果的东西。随便介绍一下吧。他心里这样嘀咕着。　　被称呼为小雨的男子，正是后来开发外壳使用铝合金的方形锂离子充电电池的员工，也就是本次开发故事的主人公雨堤彻。当时是雨堤进入公司的第 8 年。正是工作上得心应手的骨干技术人员。　　　雨堤介绍了当时锂电池的全部情况，包括只推出了可作为存储器等的备用电源使用的小型纽扣型电池、这种产品一年前已开始量产，以及下一个开发目标主电源用锂电池才刚刚开始开发等。同时他越来越感到不安。这种没有意义的介绍，能说得过去吗？。出人意料的是，手机厂商的人员非常认真地听取了介绍。似乎并不是处于礼貌而摆出的样子。可以证明这一点的是，雨堤介绍完情况后，他们接二连三地对主电源用锂电池提出了很多问题。估计什么时候能够实现，能量容量是多少，有多重，成本大约是多少。雨堤心里不禁犯嘀咕：都说了刚开始开发。他们到底是干什么的 ? 　　在回答这些问题的过程中，雨堤渐渐明白了其中的缘由。他们好像对手机的轻量化有非同一般的想法。而且，似乎对电池的重量十分不满意。　　的确，当时使用的手机镍镉充电电池组重达 100g 左右。雨堤十分理解对方希望电池厂商减轻电池重量的心情。不过，自己的公司也没有敷衍了事，一直都在考虑轻量化的问题，而且目前正朝着这一目标推进开发。能做的都做了。除了电池以外，不是还有其他部件可以减轻重量吗。就在雨堤刚要张口反驳时，他们说出了一句令人难以置信的话。我们为了尽量减轻电池组的重量，甚至在电池组的塑料外壳上打过孔。啊，什么？竟然想出这种办法来减轻电池重量。真的被逼到这种程度了吗？　　那天对方走的时候留下一句话，总而言之，希望进一步减轻现行镍镉电池的重量。回到实验室后，雨堤的耳畔总是回响着他们说的那句话。为了尽量减轻电池组外壳的重量，还在电池壳上打过孔。　　对轻量化的需求真的如此迫切吗？竟然把电池当作产品过重的罪魁祸首。思考这些问题时，雨堤想起了一则报道。这么说来，那篇文章中提到过不少问题。自己当时还特意把那篇文章保存起来了。　　那是一期《日经电子》的专辑，题目是电池：电子产品的沉重课题。雨堤这回仔细地重读了一遍。要用电池时，才发现电池存在很多讨厌的特性、看不清开发趋势、太重。这篇报道接二连三地出现了很多让电池技术人员感到刺眼的内容。当初看到这些内容时，雨堤的感觉是又把电池当作罪魁祸首。但今天再次看到这些内容时，雨堤才意识到，这种意见其实正是用户不加掩饰的心声。他的眼前似乎浮现出了技术人员小心翼翼地在电池组外壳上打孔的情景。看完文章的复印件后，雨堤心中充满了激昂的斗志。明白了。无论如何也要做出轻量的电池。要让手机厂商的技术人员和《日经电子》的记者们都傻了眼。　随后几天，雨堤都在冥思苦想。　　手机使用的电池是方形而非圆筒形。方形电池可使得电子产品内的空间获得有效利用。但是，方形电池的外壳在电池重量中所占的比例要大于圆筒形电池。其原因是，为了耐压，必须使厚度大于圆筒形。　　由于这种原因，方形电池与相同能量密度的圆筒形电池相比，重量总会大于后者。不先对外壳采取措施的话，就不能减轻电池的重量。雨堤得出了这样的结论。　　那么，怎样才能减轻外壳的重量呢？雨堤想到了钛合金及铝合金等材料。钛合金看起来强度比较高。耐腐蚀性也十分出色。不过，成本较高，加工也比较困难。试制品也许可以实现，但估计不适合量产。那铝合金又如何呢？这是雨堤个人比较熟悉的材料。几年前开发纽扣型锂电池时，作为负极材料的方案，曾经考虑过多种铝合金。　　而且身边也有使用铝合金的物品。比如饮料罐。每天会生产几千罐乃至几万罐。因此，生产性及成本方面应该没有问题。强度和可靠性能否达到要求？汽车车轮及飞机机身等不是也采用了铝合金吗？　　等一下！从电化学常识来看，铝合金绝不是耐腐蚀性较高的材料。恐怕铝合金存在耐腐蚀性问题。　　雨堤查阅了很多有关铝合金的文献和论文。他了解到，尽管用途比较特殊，但仍有电池厂商在电池外壳中使用铝合金材料的。说不定会找到适合自己想开发的电池外壳的铝合金。总之，先考虑铝合金材料。　　作出这个决定后，雨堤遇到了一个难题。如何把铝合金加工成电池外壳的罐状形状呢？　　虽然饮料罐也采用铝合金，但与电池外壳的形状差别较大。不仅直径大，而且厚度较薄。肯定不能用饮料罐的制造技术来制造电池外壳。至于汽车车轮和飞机机身，了解其制造方法之后，雨堤觉得好像也没有参考价值。　　难道没有与电池外壳相似的铝合金产品了吗？寻找的结果令人意外，还真找不到。让人挠头！完全无路可走了！雨堤大失所望，盯着办公桌面发呆。啊，雨堤的目光停留在了桌子上的一点。视线的那头是一个笔筒。答案立即出现在他的眼前。油性笔的笔身就是铝合金的油性笔意外地为研发打开了一个突破口之后，用铝合金材料制作的物品就源源不断地呈现在眼前。印有餐馆名及酒吧店名的打火机外壳也是铝合金的。对了，还有外形与电池非常接近的电容器的外壳也使用了铝合金。　　雨堤脱口而出：咨询一下开发纽扣型锂电池负极材料时认识的铝材料厂商。他们肯定有能使用的样品。于是，雨堤拿起了电话。要造出很轻的电池。为此，能不能想办法减轻电池外壳的重量呢？。正在苦思冥想的雨堤徹看着笔筒里的油性笔，一个灵感油然而生。油性笔的笔身是铝合金。而且，与电池的形状相近。如果采用这种材料，也许能制造出需要的电池外壳，这样的想法浮上雨堤的脑海。雨堤马上开始行动。　　喂，我是三洋电机的雨堤。　　看到笔筒里的油性笔后想到电池外壳也许能采用铝合金的雨堤徹，试着给一家认识的铝合金厂商打去了电话。你们有没有铝合金造的、像油性笔的笔身那样与电池形状相近的样品？。　　第二天，雨堤造访了那家铝合金厂商。虽然没有他想要的样品，但他了解到油性笔的笔身是通过冲击式压力机（ Impact Press ）这种特殊冲压方法加工的。原来是冲击式压力机啊。这个名称还是第一次听到。雨堤决定先委托那家厂商去调来油性笔笔身。　　数日后，崭新的样品送到了雨堤手中。拿在手中，感到非常地轻。这太好啦。他又给铝合金厂商打电话，请他们介绍冲击式压力机厂商。这次雨堤又要冒昧地访问冲击式压力机厂商了。经人介绍的这家冲击式压力机厂商，据说生产打火机的外壳等。一看到加工生产线，雨堤便瞪大了双眼。这是变魔术吧？。在一块差不多像糖球般大小的铝合金上，有一个棒状的冲头从上面压下来。于是，铝合金便宛如竹笋一般不断伸展开来雨堤毫不犹豫，委托对方试制电池用外壳。我想请你们用这种技术制造方形锂离子充电电池的外壳。雨堤用了 1 个小时进行说明。对方终于好像明白了雨堤想做的东西。厂商估算了模具所需的费用，约为 100 万日元。费用并不像雨堤想象的那么高。这个借给我用几天。咱们回头联系。雨堤一把抓起用冲击式压力机制造的打火机外壳以及铝合金材料，急匆匆返回了公司。雨堤一回到公司，就拿着借来的样品以及模具预算书去见业务部长町田丰治。雨堤是要阐述自己的想法，让他下拨开发资金。雨堤提心吊胆地开始介绍情况。但是，出人意料地此次町田的反应很好。他当场表示同意。趁着町田还没改变主意，雨堤赶紧设计出外壳，并以电光火石的速度向冲击式压力机厂商下了试制品订单。对方说，用 1 个月左右就能完成。好的，好的。剩下的只是等样品到来了。雨堤舒了一口气。　　就在这一瞬间，雨堤想起忘记了一件重要事情。电池的盖子（封口体）还没有呢。　　即便制造出了外壳，但如果没有将其封闭的盖子，仍然不能构成电池。既然外壳能加工，那么盖子的加工按说也不在话下。但是，问题是在此之后。盖子应该怎样安装在外壳上呢？　　将外壳与盖子一体化的最有效方法是激光焊接。镍镉（ Ni-Cd ）充电电池的外壳及盖子均为钢材，但是通过激光焊接接合在一起的。然而，铝合金的焊接从来没有做过。　　雨堤首先试着查找文献。文献中介绍，铝合金的反射率较高，是一种难以进行焊接的材料。但无论查阅哪本文献，都没写着铝合金不能焊接。可是，也没有记载焊接的例子。雨堤询问了熟悉激光加工的公司内部技术人员以及激光加工机厂商，他们都表示不了解铝合金焊接的情况。雨堤开始感到不安。　　即使回到家里，雨堤毎晩考虑的也全是铝合金焊接。难道就没有铝合金焊接的例子吗？然而，就是找不到先例。绝望感渐渐在心中蔓延，雨堤逐渐被逼上了绝境。铝合金也许真的不能进行。自己应该想想别的方法了。雨堤自言自语道。　铝合金无法焊接，就在雨堤开始灰心的时候发生了一件事。回到家中的雨堤躺在起居室里打开了电视。有没有什么有意思的节目。在雨堤用遥控器换台的过程中，一辆风驰电掣行驶在道路上的跑车跃入眼帘。那是本田技研工业推出的 NSX 。节目中好像在介绍 NSX 的开发故事。雨堤对于汽车并非没有兴趣。但是，看了一会之后便开始发困。可能是电池外壳及盖子的事情让他精神上产生了疲倦吧。渐渐地意识变得模糊。就在此时，突然有这样一句节目解说词飞入雨堤的耳中。 NSX 的车体为全铝合金制造注 1 ）。是通过激光焊接的方法组装而成。雨堤飞身跃起。什么，刚才是怎么说的？铝合金？激光焊接？。定睛一看电视画面，上面正播放着激光焊机火花四溅地焊接车体的场面。雨堤连忙调高电视机的音量，聚精会神地看了起来。有了，有了。焊接铝合金的例子有了。铝合金是能进行焊接的。　　带着尚未消退的兴奋劲，雨堤钻进了被窝。一闭上眼，焊接 NSX 车体的场面与焊接电池外壳及盖子的场面就重叠在一起。那个晩上，雨堤兴奋得难以入睡。第二天，雨堤一到公司就跑到了实验室里。他要做好实验准备。在此过程中，雨堤逐渐恢复了冷静。铝合金的焊接好像不是一件一蹴而就的事情。　　的确， NSX 是通过激光焊接铝合金车体进行组装的。然而，这与雨堤考虑的电池外壳及盖子的焊接很不相同。在 NSX 车上，焊接部位不是连续地连在一起。而是每个焊点都有间隔地进行焊接的。　　与此不同，电池则必需沿着盖子的整个外圈连续进行无缝焊接。特别是由于焊接部分的散热方式相当复杂，因此必需巧妙调整激光的发射能量等，以找到最佳的焊接条件。如果在不佳条件下进行焊接，则会产生龟裂等瑕疵。雨堤越想越觉得困难。不过，铝合金可以进行焊接这一点在看了昨晩的电视后已确定无疑。这对于雨堤而言是唯一的心灵支柱。　　想也无益，只有做着看。重新鼓足干劲的雨堤设计了用于制作盖子的模具，并委托公司内的模具制作部门制作模具。在模具制成之前的时间里，雨堤首先使用铝合金板进行焊接的预备实验。在多次实验的过程中，雨堤越来越感到也许能用进行焊接。　　很快，模具制作完成，委托冲击式压力机厂商制造的铝合金造外壳样品也已到货。马上开始正式实验。尽管已经预想到了，但正式实验与预备实验不同，怎么也无法顺利地完成焊接。焊接处总会产生龟裂。　　雨堤与部下齐心协力，一点点地改变激光射出能量以及照射时间之类的焊接条件，多次尝试进行焊接。可谓是屡试屡败。实验开始后过了 2 星期，终于找到了焊接条件，总算能焊出看着像是电池的形状了。然后，他们对制成的电池的特性进行测试。充放电循环寿命与以往产品一样，为 100 次左右。这是一个在情理之中的结果。虽然形状改成了方形，但内部的电极与以往的硬币形锂充电电池相同注 4 ）。只要改变了形状就能延长产品寿命，没有这样的道理。不能用啊。雨堤一边摆弄试制的电池，一边嘟囔着。话虽如此，但如此轻的方形锂充电电池世界上还没有。现在拿在自己手中的这个，是世界上唯一的产品。虽说是试制品，但也是辛辛苦苦开发出来的心爱的作品。而且，重量之轻全球领先。雨堤想找个厂商给评估一下。　　曾经有一家开发电子记事本的厂商倒是说过想要小而轻的充电电池。雨堤马上找到那家厂商，预先告知对方（这种电池的）特性并没有多么高，然后大胆地委托他们进行评估）。　　虽然充放电循环寿命较短，但重量轻这一点让人难以舍弃。我们愿意采用。说不定会得到这样的答复。虽然雨堤努力在脑子里否定这种一厢情愿的想象，但期待还是一点点地涌上心头。既兴奋又担心。就像是等待发布考试成绩一样。　　几天后，通知结果的电话来了。名落孙山。对方表示，由于充放电循环寿命短，根本不能实际使用。果然如此。虽说这种结果已经预想到了，但还是一个打击。不过，据说在评估过程中没有出现盖子从外壳上脱落的情况。这给了雨堤以巨大的自信和勇气。再继续做实验试试看。　　就在雨堤如此这般致力于方形锂充电电池开发的当口，传来了一个令电池业界震惊的大新闻。索尼能源设备（ Sony Energy Devices ）宣布，开发出了命名为锂离子充电电池的新型电池，并将开始样品供货。雨堤身边的人顿时一片哗然铝合金也许没法进行焊接？为什么找不到实例？。抱有这种疑问的雨堤彻，通过偶然看到的电视节目了解到铝合金可以焊接。雨堤心里有了这个底，便开始反复试验摸索，终于找到了最佳的焊接条件。最终，雨堤完成了铝合金造方形锂充电电池的试制品。就在此时，一个震撼了公司上下的大新闻从天而降。　　究竟是什么样的电池？大家马上去搜集信息。索尼能源设备开发出了名为锂离子充电电池的新型电池的新闻，让雨堤的部门像捅了马蜂窝一样喧嚷起来。　　从搞到的厂商发布资料来看，锂离子充电电池大幅度提高了此前一直是锂充电电池软肋的充放电循环寿命。雨堤着手开发的锂充电电池的充放电循环寿命为 100 次左右。而锂离子充电电池则可达到 1000 次以上。而且，看来锂离子充电电池的体型更小，重量更轻。　　索尼的锂离子充电电池的关键之处似乎是电极材料未采用锂充电电池上使用的锂金属及锂铝合金，而是采用了碳材料。其工作原理是，负极采用碳材料，正极采用 LiCoO 2 ，因而每次充放电时锂离子便在两极间移动。在此过程中，碳材料时而吸收锂离子，时而释放锂离子。然而，这个时候，索尼的锂离子充电电池的性能还不那么高。相反，倒是镍氢充电电池的性能更胜一筹。真是个需要多加提防的竞争对手啊。雨堤心里这样想着，站起身来要到实验室里去。　　就在此时，雨堤的上司生川训一边哗啦哗啦地在桌子上堆积的资料中翻找，一边嘟嘟囔囔说道。我觉得这种电池的负极使用的碳材料，和我很久以前做过实验的材料很相似啊。记得已经取得了专利。生川从资料堆里取出几张钉在一起的纸，递给了雨堤。这个，你看一下。那是一份专利公报。　　生川等人取得专利发明的名称是可充电锂电池。专利公布日是在雨堤进入三洋电机的 1982 年，所以已经是接近 8 年前的事情了。从内容来看，电池的负极材料确实是碳。不过，与索尼能源设备使用的碳材料种类不同。索尼能源设备采用的是焦炭类碳，而生川取得专利的则是石墨类碳。　　据生川介绍，当时这种石墨类碳材料是作为能量容量较高的电极材料开发出来的。然而，实验进展得不顺利，这种水平，很难投产，这项技术就因这个的结论而被搁置了起来。　　但是，索尼能源设备的锂离子充电电池发布之后，状况发生了变化。 1990 年 12 月，三洋电机也表示将开发锂离子充电电池， 1992 年 2 月，面向锂离子充电电池的实用化，相关项目正式启动。开发目标为圆筒形锂离子充电电池。这是要再次挑战石墨类碳材料。　　历经迂回曲折，石墨类碳材料的开发期限确定下来了，圆筒形锂离子充电电池的开发即将步入正轨。　　从此，雨堤推进的方形锂充电电池开发受到了干扰。应该停止开发锂充电电池，而应该开发方形锂离子充电电池，这样的看法日益增多。　　然而，雨堤对这种论调充耳不闻。他一如既往地继续专心开发采用锂铝合金的方形锂充电电池。这是因为他有这样的想法：把处于开发阶段的锂离子充电电池电极和尚未完成的铝外壳组合在一起来形成方形锂离子充电电池的话，也就是说将未完成的两种东西组装在一起，那么，开发失败时就搞不清原因究竟出在哪里了。　　过了元旦，时间到了 1993 年 1 月。锂离子充电电池电极的性能指标要最终敲定了。好了。可以将这种电极应用到方形电池上了。雨堤心里这样想，心满意足地把开发的目标从锂充电电池转向了锂离子充电电池上。　　然而，此时使用的电极并不是圆筒形锂离子充电电池上采用的最新式电极，而是上一代电极。这是出于这种电极较为稳定的考虑。这样做，虽然开发速度慢一些，但却扎实。　　到了 1994 年 3 月，一家海外手机厂商发来了试探性咨询：方形锂离子充电电池完成后，我们想采用试试看。该厂商表示，我们想开发一种前所未有的既薄又轻的手机。很希望采用你们正在开发的铝合金造方形锂离子充电电池。双方一拍即合，定于 1 年零 5 个月后的 1995 年 8 月，方形锂离子充电电池的产品化正式开始。雨堤比以前更加精力充沛地投入到了工作中。投产的具体目标已经确定。首先要从采购铝合金造方形外壳开始动手。雨堤马上给以前试制锂充电电池方形外壳的冲击式压力机厂商打电话。此次我们要开发名为锂离子充电电池的新型电池。所以，我们想用铝合金再制作一些外壳。　　但是，这次对方却怎么都不答应给他们制作。以前该厂商为他们制作过方形锂充电电池的试制品，但这次到底是怎么了？　　你们真的要用铝合金制作方形电池吗？不会仅仅是试制吧？你们真的有意制造这种产品吗？。看样子对方对这种电池能否投产心存疑虑。可能是方形锂充电电池的开发半途而废的事情对他们造成了影响吧。这次是真心想干。是真的。然而，无论雨堤怎样解释，双方就是不点头。　　之后，雨堤又碰了几家厂商，但均未能找到愿意为他们制作外壳的厂商。甚至有的厂商嘴上答应啊，可以啊。等制造出来，就给你们送过去，但任凭雨堤盼星星盼月亮，样品却迟迟送不来。　　雨堤开始东奔西走。终于，找到了一家愿意为他们试制外壳的厂商。雨堤长舒了一口气。但是，这也让他有了一种不祥的预感。这种担心很快变成了现实。即使有了外壳，并不是说凭此就能制造出方形电池。还必须有外壳的盖子（封口体）。而且，还有一个棘手的问题。锂离子充电电池的盖子上，必需安装用于释放异常情况下产生的气体的阀门。因此，盖子上必需事先打孔。　　厂商采用厚度一致的铝合金板，试制出一种中央开孔的盖子。然后，在孔穴里插入铆钉及垫圈，为了使其与盖子成为一体，他们尝试通过加压铆接。这样一来，施加在孔穴四周的压力使得盖子中央部分的边缘向外侧膨胀，造成此处突起。这样的话便不能与外壳紧密贴合。此时雨堤想到了一种名为压印（ Coining ）加工的方法。可在不同的部分改变 1 枚合金板的厚度。雨堤记得在以前参观的工厂中见过这种加工方法。　　对于电池盖子，如果只将孔穴的四周局部压薄，而将其他部分加厚不就行了吗？这样一来，即使在孔穴四周施加压力，盖子的外缘也不会膨胀。这办法应该可行。雨堤立刻给加工厂商打去了电话。　　然而，回答却是否定的。如果是铜（ Cu ）板的话我们能加工，但铝合金板很难加工。所以，我们不想做，对方这样表示。雨堤又找到他想得到的几家厂商咨询，都没能得到满意的答复。虽然这情有可原，但如果没有盖子就造不出电池。　　事已至此，得使出最后一招了。尽管是个节假日，雨堤还是没打招呼就登门拜访了最初打电话的那家加工厂商。而且，时间还是选在上午。雨堤伸手敲门。想想办法吧。拜托了。雨堤的做法与其说是请求，不如说是说服。对方出来见面的共 4 个人。雨堤一开口，对方便一个劲地说不行。没有丝毫让步的意思。岂止如此，相反倒是雨堤快要被对方说服了。哇，太危险。如果就此被对方说服，那可是太没体面了。不，不是没有体面，而是（电池）有体无面（盖子）了。拜托了。我知道很难。但是，能不能想点办法，我知道你们肯定能造这种盖子。不好意思，实在不行。想想办法吧。绝对不可能。知道你们也很为难，哪怕试着做做看也行。　　好几个小时过去了。不知是因为对方实在说得累了，还是因为感受到了雨堤的诚意，对方的态度逐渐软化。雨堤暗自高兴：再加把劲就成了。最后雨堤拉着满不情愿的对方走进了模具设计室。咱们一起来想办法。双方坐在一起开始考虑模具设计。就是靠这种执拗的说服，对方终于点头了。情况我们了解了。我们试着想想办法吧。雨堤看看窗外，已到了日薄西山时分了。获得了铝合金外壳锂充电电池的开发灵感的雨堤彻，开始着手电池的试制，并完成了试制品。　 2 月上旬，一个电话打到了雨堤那里。是日本国内某小灵通（ Personal Handy Phone System ， PHS ）厂商打来的。无论如何希望来一趟，电话里这样要求。　　对方是在广岛。雨堤在去美国之前的 1994 年年底刚刚拜访过那家厂商，并给他们看了刚生产出来的铝合金外壳的锂离子充电电池。当时，对方虽然对电池的性能给予了好评，但却以要在 PHS 上使用的话，尺寸过长为由排除了采用的可能性。这次为什么又要叫雨堤去呢？而且还是在这种时候。雨堤被领到了会议室。对方已等在那里。累死了。最好赶快结束，打道回府。雨堤心里正这样想着，对方上来便道：是这样，此前您给我们看的铝合金电池，我们非常希望在本公司目前开发中的 PHS 电话机上采用。　　稍、稍微等一下。雨堤有点反应不过来。对方说非常希望采用此前看过的电池？怎么现在才说啊？真是的。上次来的时候不是一口回绝了吗？　　不过，这次的见面气氛与上次雨堤来介绍产品时大不相同。统管 PHS 业务的副本部长、项目负责人等悉数亮相，坐了一大溜。究竟是怎么回事？　　到底是怎么回事。能否从头介绍一下？。　　其实啊。对方的介绍如同打开了闸门的流水滔滔不绝。原来，他们正在开发的 PHS 电话机的最初计划是要将终端的重量控制在 100g 以下的。所以首先确定要采用的电池及部件的指标，然后确定具体的设计。但是尝试了许多方案都无法将重量降到 100g 以下。问题出在电池上，这是他们得出的结论。　　于是，他们看中了雨堤开发的铝合金造锂离子充电电池。如果使用这种电池，应该有可能将重量降到 100g 以下。然而， PHS 电话的设计方案已经敲定，留给电池的空间也已定死。当然，更没有时间来重新进行设计。　　这些不都和上次来时一样吗。早知如此，在电话里问清情况，当场回绝就好了。综合以上原因，就像上次我说明的那样，需要变更 PHS 的设计以使我们的电池能放进去。雨堤把上次说的话又完全重复了一遍。对方毫不犹豫地回答道：我们这次请您来想想办法。能不能改变一下电池啊？。　　嗯，雨堤没有马上回答。电池的宽度与对方的设计相吻合。只要将长度缩短，应该能够有办法放进电话机里。　　虽然表面的道理是这样，但是这样就必须在电池上进行相当大的改动。是应该更改设计以便让对方采用，还是应该回绝呢？现在的情况跟上次不一样，已经有海外厂商的手机确定要采用这款电池。　　而且，对方的业务据介绍要于 5 月份推出产品。剩下的时间只有 3 个月。无论怎么考虑，即使从现在开始赶工也来不及了。说实话，很难啊。雨堤刚开口说出这句话，对方就恳求道，请务必、务必帮我们想想办法。　　哎？这句话怎么听着耳熟呢？啊，这不是自己曾经对外壳部件厂商说过的话嘛。在那以前几乎没向人低过头的自己，不也是这样三番五次地恳请过那家部件厂商的吗。求人可不是一件滋味好受的事情啊。　　对方看样子也是下定了决心，没有一点退却的意思。那眼神放射出逼人的目光，似乎是在告诉雨堤你要是不点头就别想走出房间的大门。太难办了。想当初自己说服部件厂商时，估计对方的心情也和自己现在一样吧。　　再想想办法吧。我们一定要制造出轻于 100g 的 PHS 电话机。为此我们需要雨堤先生制作的电池。是绝对需要。所以千万拜托了。真难办啊。拜托了，雨堤先生。嗯，开始动心了。　　终于，为对方的热情所打动，雨堤的决心逐渐开始动摇。他们是那么需要我开发的电池吗？自己亲手开发出来的产品能得到他们如此高的评价。虽然想拒绝，爱莫能助的心情没有变，但是有些许的喜悦开始慢慢地涌上心头。这种幸福感正是技术人员的软弱之处。　　请您务必、务必助我们一臂之力！　　好吧，明白了。　　啊，自己竟然答应了。以后肯定会后悔的。没办法。对方把话说到这个份儿上，只有奋力一搏了。权当粉身碎骨了。会谈刚一结束，雨堤就跳上了出租车。对方也表示，对于改变 PHS 电机话的设计，也将尽可能做最大的改动。　　既然答应了，就要全力以赴。总之，必需抓紧时间。雨堤开始在脑子里反推时间。 5 月份生产出产品，意味着 4 月份必须开始电池的量产。那么 3 月底之前就必须从研发部门交给生产车间。这样现在不马上着手变更设计的话，无论如何都来不及。　　雨堤从上衣口袋里取出手机，给在淡路岛的部下山内打了电话。说明了所有情况，指示他变更设计。马上动手。还有要求部件厂商也进行设计变更。时间只有 3 个月！雨堤开始了最后一搏。　　广岛的 PHS 厂商再次联系雨堤，告知 PHS 手机的设计更改完成了。这是雨堤受邀前往广岛后第三天的一个星期一。接到这一消息后，雨堤马上着手更改电池的设计，到星期三基本就完成了更改。　　接下来才是重头戏。必须要比当初计划面向海外手机厂商供货的时间还要提前半年开始量产。距离交货期限已经不到 3 个月了。而另一方面，部件厂商已经开始面向提供给海外厂商的量产电池进行准备。必须让他们更改设计。首先，这是第一道难关。　　雨堤像以前一样，不请自来地去拜访了部件厂商。反正没时间了。连试制模具的时间也没有。只好直接制作量产模具了。虽然成本高些，也只能一次制作多种类型的模具，然后从中选择最合适的作为量产模具了。无论如何拜托了。雨堤向来是不达目的誓不罢休。这一点对方也十分清楚。本以为会大费周折，没想到对方痛快地答应了雨堤的要求。几周后，部件厂商打来电话。模具制作好了。　　好，我马上过去。雨堤的心立刻就飞到了部件厂商那里。雨堤想要最大限度缩短评测时间，哪怕是一分一秒。为此，首先必须去现场。要检查冲压加工部件的外形尺寸，如果与设计有差错当场就让对方修改模具。　　雨堤到达工厂后，对方立即开始进行冲压加工。每完成一件利用不同类型的模具加工出来的样品，雨堤就立刻拿起来，用一只手拿着游标卡尺和微测计迅速检查外形尺寸。通过这种方法选出看起来最好的模具，然后再次进行冲压加工，再检查样品尺寸。通过不断重复这些作业，不断修改模具。　　最终，终于制成了可以按照设计加工出部件的模具。请立即开始量产。之后雨堤带着刚刚制作出来的部件，马不停蹄地返回了洲本。　　一回到洲本，雨堤就马上将电极等接入带回来的外壳里，安上盖子进行激光加工。然后进行简单的特性试验。结果还算不错。雨堤立即将电池送往 PHS 手机厂商那里。用这个应该能制作 PHS 手机的试制品吧。如果能的话就好了。雨堤就这样带着半分期待半分不安等待广岛方面的消息。几周后，终于迎来了与 PHS 手机见面的机会。这是刚刚完成的试制品。对方从包里取出 PHS 手机放到了桌子上。　　啊，好小啊。比之前看过的任何一部 PHS 手机都小巧轻薄。我能拿起来看一下吗。雨堤一边说着一边小心翼翼地将手伸向了眼前的 PHS 手机。只是轻轻地将 PHS 手机拿离了桌子一点。哎？。一瞬间，雨堤感到疑惑。这玩意儿真的能通话吗？简直就像玩具一样。电池真的放进去了吗？　　重量轻的令人不敢相信！太轻了！太让人高兴了！终于等到了这一天。我开发的电池　　但是，事情总是让人没法一直高兴。这还只是试制品。还有 2 个月的时间。 2 个月后要以月产数万块的规模量产电池。必须抓紧时间。　　之后又过了几个星期，三洋电机总算建立了生产线，能够生产试制品了。但这时发生了意想不到的事情。成品率太低！生产的产品中出现了很多因电池拐角部分的熔接位置出现空隙而产生的次品。只有一半左右的产品合格率。这是在试制阶段未被发现、开始量产后才首次发现的问题。成品率太低的原因是，外壳的整体厚度不均匀。外壳的四个拐角部分比其他位置都厚。这样才能提高强度，以防止发生异常时电池膨胀。　　不过，在外壳上进行激光熔接盖子时，拐角厚的地方就难以散热，熔化部分的凝固时间要比周围部分长。拐角部分在凝固时，熔接物会流向已经凝固的周围部分，导致熔接部分减少，从而产生空隙。　　解决该问题最简单的对策就是削减拐角部分的厚度，使之与其他部分的厚度接近。当时手头已经有数万个外壳被送了过来，如果切削工序实现自动化的话，或许能够马上解决该问题。雨堤立即去找部件厂商协助解决。　　但这次遭到了拒绝。对方表示没有时间做。更不用说什么自动化了，都到这时候了根本不可能。雨堤虽然想说无论如何拜托了，但就连说服对方的时间都让人感觉浪费不起。知道了。雨堤这次没有再坚持。这样的话就只能采取人海战术了手工削减所有外壳的拐角厚度。雨堤马上委托合作企业，请他们筹集可以干小时工的人手。几天后一个 10 人规模的大妈军团集结到了雨堤手下。　　雨堤立刻开始给她们介绍作业方法。各位，请用这种砂纸将外壳的 4 个边角部位全部略微打磨掉一点。拜托各位尽量抓紧时间干得快一点。　　说完这些，雨堤就想离开。但是，大妈们却没有领会。这个外壳是在什么上面用的外壳，为什么必需打磨边角部位呢？希望说明一下，她们提出了要求。　　哎，你们说什么？为什么必须做这些说明呢？我正忙得不可开交呢。已经没有时间了。总之，争分夺秒把边角部位打磨好就行了。即便做了说明，作业速度也不会加快，对吧。　　归根结底，各位只要按照要求的做就行了。这句话几乎脱口而出。但是，如果在此时得罪了大妈们，也许真的就赶不上时间了。冷静，再冷静。雨堤这样对自己说，压制着焦躁的情绪。　　好吧。既然你们这样要求，雨堤便开始连珠炮似地介绍起来。他一口气滔滔不绝地介绍道，这种外壳是 PHS 手机的新式电池的外壳；如果打磨掉边角部位，那么激光加工时的成品率就会提高；另外，时间非常紧迫，等等。　　这样的说明怎么样？没有可抱怨的了吧？。雨堤一边在心中这样咆哮，一边环视了一下主妇们的脸。不像是听懂了的样子。不过时间很紧，这种紧迫感她们似乎已经体会到了。大家马上开始了作业。拜托了。雨堤怀着老天保佑别出乱子的心情转身离去。　　几周后，打磨外壳边角部位的作业结束，采用这种外壳后，激光加工的成品率果然显著提高。总算是看到了胜利的曙光。只需再加一把劲。剩下只有 2 周时间。黄金周已近在眼前。　　此时，又出现了问题。在完成了各种试验、等待发货的电池中，出现了会引发漏液的问题。外壳与盖子的激光加工部位有小孔。已没有进行再加工的时间。所以只能对所有的电池进行反复检查，排除漏液的电池。不过，现在不漏液的电池不知何时会漏液，雨堤开始担心起来。怎么办。　　看看 1 年前制造的电池是否漏液，怎么样？雨堤。这是雨堤的上司生川训的建议。对啊，检查一下那些电池就可以判断是否有漏液的可能性。 1 年前制造试制品时，也曾有过漏液的电池。那些电池应该被废弃了。如果剩下的电池至今安然无恙，那么现在制造的电池也不会有问题。雨堤忐忑不安地取出放在实验室角落里的旧电池，检查是否出现了漏液。　　结果是合格。雨堤检查了所有的数百个电池，没有一个漏液电池注 6 ）。啊，太好了，这样就没问题了。只要将目前漏液的电池去除，剩下的就能出货。雨堤心中渐渐膨胀的不安情绪顿时烟消云散。就在雨堤忙于这些事情的过程中，连休假期结束了，终于迎来了首次发货的日子。整个研发过程就像是走钢丝。有的人甚至形容说犹如神助。不管怎么说， 5 月供货 1 万个～ 2 万个电池组的事情有了眉目。赶上了交货期，太好了。雨堤将一副重担卸下了肩头。 1 个半月后的 1995 年 7 月，数家厂商开发的 PHS 手机一齐摆上了店面。与大部分机型的重量为 115 ～ 160g 、体积为 110 ～ 170cm 3 左右形成对照的是，配备雨堤开发的电池的机型重量为 95g ，体积为 98cm 3 。轻得多，也小得多。不言而喻，该机型成了最大的热销商品。外壳采用铝合金没有错。雨堤变得更加自信。　　之后，三洋电机开始扩大采用铝合金造外壳的锂离子充电电池的生产量。到了 8 月份，开始面向手机厂商供货，到第二年 1996 年 1 月，开始面向海外手机厂商供货。　　到 1997 年夏季以后，其他电池厂商也开始相继在方形锂离子充电电池上采用铝合金造外壳，从而掀起了一场铝外壳热潮。在此期间，作为先驱者的三洋电机一点一点地提高了在锂离子充电电池市场上的份额，发展到了目前争夺市场霸主的地步。; 个人分类: 科研笔记|6987 次阅读|0 个评论

[转载]动力电池研究获得更多资助: helmholtz 2009-10-17 14:36; 电流的大功率存储介质对于可再生能源的发展以及电动车极为重要。为了实现快速突破，亥姆霍兹联合会加强了研究，并且吸收了来自大学和其他研究机构的合作伙伴。南方科研能力联盟将在卡尔斯鲁厄研究中心的协调下，从经济刺激方案二中获得2000万欧元的项目资助。北方科研能力联盟由于利希研究中心牵头，也于今天从经济刺激方案二之中得到1100万欧元的经费。 “电池这样的电存储介质是环境更友好的移动性以及存储风能发电盈余的关键部件。我们至少需要把功率密度提高5倍并大大缩短充电时间，才能使电池在以上两方面具有实用性。为此需要基础研究，这正是我们通过这两个科研协作团队所要系统开展的研究。”亥姆霍兹联合会主席于尔根．米勒克教授如是说。迄今为止，采用100公斤重的锂离子电池的电动汽车一次只能开100公里左右，另外也经常出现风力发电的电流无法输入电网，因此白白浪费。透过经济刺激方案二的资助计划，联邦政府现在分别在德国的北部和南部建设了两个科研能力中心，分别由亥姆霍兹联合会在卡尔斯鲁厄和于利希的两个中心牵头协调。来自经济刺激方案二的投资，第一步将是为各伙伴单位购置生产与标定相关材料所需的装备。南方科研能力联盟由地处德国南部的10所大学和研究机构。除了合并成为卡尔斯鲁厄理工学院的卡尔斯鲁厄科研中心和卡尔斯鲁厄大学之外，还包括同样属于亥姆霍兹联合会的德国航空航天中心、弗赖贝格矿业大学、吉森大学、达姆施塔特大学和乌尔姆大学和德累斯顿IFW，地处斯图加特的马克斯．普朗克固体研究所和地处乌尔姆的巴登符腾堡州太阳能和氢能研究中心。北部科研能力联盟的主要任务是改进锂离子技术，同时找到具有最高能量密度的替代电池方案。为此，于利希研究中心将与明斯特和汉诺威大学、波鸿鲁尔大学、亚琛工业大学和杜塞尔多夫的马普研究所开展密切合作。; 个人分类: 2009年科技新闻|2151 次阅读|0 个评论

[转载]配备未来电动车的动力电池: helmholtz 2009-10-17 14:09; 卡尔斯鲁厄理工学院 2009 年第 079 题号新闻稿 BMBF 向由高校和科研机构组成的动力电池研究联盟提供 2000 万欧元政府拨款从材料制备出电池需要历经多个步骤：本图显示的是在对新型涂层的电极作厚度测量（摄影：桑德拉 . 格替海姆 Sandra Gttisheim ）电动汽车的经济性率先取决于高性能动力电池的研发。为了使德国在电化学研究领域重新回到国际领先水平，联邦教育与研究部（ BMBF ）向德国南部一个由精选高校和高校外研究机构组成的科研联盟提供资助。这个由卡尔斯鲁厄研究中心牵头的科研协作团队在经济刺激计划 2 框架里获得 2000 万欧元经费。 “ 为了充分发掘德国在电子移动领域里的潜力和机会，我们必须加强对电化学的研究。”联邦科研部长安妮特 . 沙范教授强调说。“我们已经选定了一些实力非常强的地方，我们要的是强者更强。 ” “电子移动性的电化学计划南部联盟”由地处南德的十家高校和研究机构以平等伙伴的身份构成。其中，除了合并为卡尔斯鲁厄理工学院（ KIT ）的卡尔斯鲁厄研究中心和卡尔斯鲁厄大学，还有弗莱贝格矿业技术大学，吉森贾斯特斯．李比希大学、达姆施塔特技术大学、乌尔姆大学、德累斯顿 IFW 研究所，斯图加特马克斯．普朗克固态研究所，斯图加特德国航空航天中心和乌尔姆的巴登符腾堡州太阳能与氢能研究中心。 “ 我们成功地在很短的时间内组建了一个强大的研究联盟，全是在此领域有多年合作经验的伙伴。我们的努力已见成效。现在就是要并肩完成重大任务。” KIT 纳米技术所所长、南部联盟的协调人霍斯特．哈恩教授说。尽管锂离子电池越做越好，可是 100 公斤重的最好的锂电池所储存的能量也只够电动车开出 100 公里。研究高性能的储能装置因此是关系未来能源供应的关键，卡尔斯鲁厄研究中心董事会主席埃伯哈德．乌姆巴赫教授强调说。他也参与了经济刺激方案 2 的高层协调，结果是要成立一南一北两个两个卓越能力中心。“受 BMBF 之请，亥姆霍兹联合会将负责项目申请的受理和经费预算的管理。” 乌姆巴赫说，“这是我们很高兴接受的任务，因为能源储存装置十分关键，我们卡尔斯鲁厄已经在近两年加强了电池研究。 ” 该联盟将全力以赴研发新的电池材料，通过其改善了的性能使电池获得更高的能量和功率密度。可靠性，循环稳定性以及快速充放电的可能性也同样非常重要。只有在这些方向做出突破，电动汽车才能成为未来的街头一景。此外还涉及电化学的问题，例如界面现象和电荷的转移等等。为了解决以上问题，来自经济刺激计划的经费将首先为合作伙伴们购置用于材料及电池生产和检验的先进设备。除了科研网络的能力建设，为新兴的动力电池产业培养青年人才也是联盟的又一个重要的任务。乌尔姆太阳能和氢能研究中心（ ZSW ）主任暨联盟科学发言人维尔纳．蒂尔梅斯教授对于科研伙伴之间的合作与成果非常有信心：“在联盟中我们会把基础研究的方方面面与应用工作结合起来。只有这样，才能把材料研究的进展转化为产品。 ” 卡尔斯鲁厄理工学院（ KIT ）由亥姆霍兹体系的卡尔斯鲁厄研究中心与卡尔斯鲁厄大学联合组成。这是一个具有国际水准的集杰出研究和教学于一体的自然和工程科学科研机构。在 KIT 共有 8,000 名员工，每年经费预算为 7 亿欧元。卡理工集成了研究 - 教学 - 创新科学发展的三要素。这家卡尔斯鲁厄机构是的欧洲先进的能源研究中心，在纳米科学领域具有全世界影响力。卡理工为教学和青年人才培养设定了新的标杆，吸引了来自世界各地的顶尖科学家。此外，卡理工也同时是工业界重要的创新合作伙伴。; 个人分类: 2009年科技新闻|1883 次阅读|0 个评论

新型储能体系的探索: imwgj 2009-2-10 17:14; 能量的储存在国民经济和日常生活中起着重要的作用，尤其是电能的储存。电能的储存就小的方面而言可以用于日常生活中，如用于各种电子设备的电池，就大的方面而言可以调节电力供应和节约能源。然而，电力和油、气等燃料能源不同，它的贮存十分困难。电的这种特性使得电力供应系统的建设与运行必须与用电需求相匹配，而电力的需求是有时间和季节性的。用电高峰期，电力紧张;而用电低谷时，电力过剩。常用的储能系统有化学储存如蓄电池和机械能储存如抽水蓄能电站等。常用的抽水蓄能电站虽然已经实用化，但是受到选址等方面的限制。而传统的化学蓄电池可以不受地理位置的限制，有利于分散布置，可以接近用电中心。因此，世界各国的科学家都在致力于开发性能较好的新型储能电池。蓄电体系包括铅酸、Ni一cd、Ni一MH和锂离子电池。而上述体系因为环保、成本、安全等各种各样的原因，无法成为大型储能体系的选择，因此必须探索新的储能体系。本实验室经过一段时间的探索，发现水溶液可充锂电池(简称水锂电：Aqueous rechargeable lithium battery, ARLB)可望成为新型的储能体系。本实验室采用传统的固相法合成一系列材料，用循环伏安法研究了这些材料在水溶液中的电位和稳定性，发现材料在水的电化学窗口范围内在水溶液中都能稳定存在，而且电位适合组装成可实用的电池。其容量在材料未做优化的条件下仍然可以和传统的铅酸电池、镍镉电池相媲美，而且具有良好的循环性能，经过长时间的充放电循环，电池的容量几乎没有衰减。目前该类电池已经做到450次以上，其循环性能远远好于文献报道中类似的电池。而且打破了人们传统认为的水锂电循环性能不好的观念。目前，我们实验室还率先开展具有新型储电机理的新储电体系的探索，从目前的结果来看，有望实现真正意义上的绿色储能，为人类的可持续发展作点贡献。; 个人分类: 未分类|5325 次阅读|0 个评论

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标签: 动力电池

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