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锂电池开发史

〔一〕摆脱三重苦的锂电池迎来登场前夕

2015/03/06

???????锂电池登场20多年来，不仅得到便携式终端的采用，还在向电动汽车、家用蓄电池等众多领域拓展。今后，随着应用范围越来越广泛，掌握锂电池知识估计将会成为技术人员的必备条件。本连载将通过刊载锂电池之父——西美绪在《日经电子》上发表的文章，为您介绍锂电池开发史和开展历程。

???????恕笔者提一那么旧闻，2004年1月11日的《朝日新闻》〔东京版〕刊登了这样一条消息。大阪府警察以涉嫌盗窃为由，检举了大阪府守口市的一名公司员工和枚方市的一名大学生。警方指控二人“盗窃电气制品”，笔者原以为他们从电器行顺手牵羊地摸走了电器之类的商品，但其实并非如此。那么，他们究竟偷了什么？

没了电池的只是块板砖

???????其实，他们是从室外的插座“偷了电”。虽然涉案总金额统共只有1日元左右，但秉持不纵容违法的态度，警察还是对二人分别依法进行了缉捕。

???????经调查，上述公司员工涉嫌使用门真市某餐厅的招牌用插座，为冲了大约5分钟电。上述大学生那么是在京阪电铁的枚方市站前表演舞蹈时，把超市自动售货机的插头从插座上拔下，插到了自带的播放音乐的收录两用机上，从而构成了偷电行为。这两起事件的起因都是因为电池耗尽。

???????这那么报道告诉人们，在便携式产品流行的现代，作为电源的电池，尤其是二次电池已经成为了不可或缺的存在。也就是说，“如果没了电池，只是一块板砖”。

???????笔者希望通过本文，为大家介绍如今在二次电池中占据首要地位、在不久的将来还有望成为电动汽车动力源的锂电池〔以下简称：LIB〕。

从干电池到二次电池

???????二次电池被广泛运用的历史并不长。东京通信工业〔现索尼〕推出日本第一台晶体管收音机“TR-55”是在1955年，当时使用的是一次电池，也就是干电池〔图1〕。之后，该公司又在1957年为小型收音机开发出了电压为9V的干电池“006P”〔图2〕。这种电池由6个小拇指尖大小的干电池在方形筒中叠加而成。006P电池现在依然是无线电遥控车等常用的电源。索尼在电池领域起步虽晚，却在半个世纪前，出人意料地机型了一项重要的商品开发。

图1：世界上第一台晶体管收音机“TR-55”

东京通信工业于1955年推出。内置干电池。〔供图：索尼〕

图2：9V干电池“006P”

为1957年上市的晶体管收音机“TR-63”开发。现在也应用于无线电遥控车等产品。〔点击放大〕

???????在晶体管收音机之后，得到广泛普及的便携式产品应该是收录两用机。1963年，日立制作所推出了收音机与开放卷轴录音机二合一的产品。这据说是日本的第一台收录两用机。最初的“卡带录音机+收音机”在1968年由爱华〔AIWA〕制造，以此为契机，各大家电制造企业相继在1970年代向市场投放商品。收录两用机当时也是以干电池为电源，因为安装了多节大块头的1号、2号干电池，所以分量相当重。

???????谈到重量，就不能不提初期的家用摄像机的电池。从1970年代中期开始，摄像机走进了家庭。当时，虽说是家用，但摄像机的体型大，能够驱动这个大家伙的二次电池，只有大块头的铅蓄电池。本钱可能也限制了选择的范围。在当时，镍镉〔以下称：Ni-Cd〕电池还非常昂贵。

???????摄像机用铅蓄电池的尺寸与一条栗羊羹相仿，曾被戏称为“栗羊羹电池”。原本就十分笨重的摄像机再装上沉甸甸的栗羊羹电池，重到让人用起来难免会闪到腰。当时的二次电池背负着“三重苦”，也就是“重”、“不耐用〔电池电量耗尽快〕”、“充电时间长”的课题，在移动产品时代的入口徘徊不前。

???????从1960年代后半段开始，使用卡带的小型磁带录音机、FM收音机、微型电视等便携式电子产品不断涌现，绝大多数产品使用一次电池，很少见到二次电池的身影。

???????然而，随着这些产品使用频率的增加，一次电池给用户造成了沉重的本钱负担。这使得人们寄望于二次电池，开始把目光对准了“摆脱三重苦”。

???????对于二次电池小型化、高性能的要求日渐增强是在便携式音乐播放器流行〔“Walkman”于1979年登场〕、8mm录像带登场〔1985年〕的时候。当时，AV产品向小型化开展，在室外使用已经变得司空见惯。

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Ni-Cd电池实现普及

???当时，Ni-Cd电池取代铅蓄电池成为了电池的主角。便携式音乐播放器开始使用俗称为口香糖电池的超薄电池，摄像机使用的小型Ni-Cd电池组也登上了历史舞台。

???????这要归功于Ni-Cd电池的容量实现了显著提升。举例来说，索尼第一台8mm摄像机使用的二次电池组型号为“NP-55”，使用5节略短于5号干电池的Ni-Cd电池。在1985年上市时，容量约为700m