汪以道
中國改革開放的步伐到2018年已經(jīng)行進(jìn)了40年。40年來,我們的國家發(fā)生了天翻地覆的變化。沐浴著改革開放的春風(fēng),中國的鋰電池行業(yè)得到了飛速的發(fā)展??梢哉f,這40年,中國的鋰電池行業(yè)從無到有、從小到大、從弱到強(qiáng),以至于成為世界鋰電池產(chǎn)業(yè)中一支舉足輕重的精銳大軍,在基礎(chǔ)研究、技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)能力、從業(yè)人員、市場占有等領(lǐng)域,都處于國際第一梯隊(duì)的位置,是我國新能源產(chǎn)業(yè)最富活力的生力軍,是我國經(jīng)濟(jì)增長率最高、增長速度最快的行業(yè)之一,也是我國創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)最為吸引人才的戰(zhàn)場。
鋰一次電池行業(yè),在鋰離子電池發(fā)展大潮中得以穩(wěn)步發(fā)展、快速壯大,成為新能源產(chǎn)業(yè)中不可或缺的有生力量,其中有困難時的痛苦,順利時的喜悅,發(fā)展時的激動,展望時的期許,值得我們?nèi)セ貞浐驼湎А9P者作為鋰一次電池行業(yè)從業(yè)人員,回顧過去,分析現(xiàn)狀,展望未來,是一件非常有意義的事情。
我國鋰一次電池行業(yè)涉及電池研究、電池材料、電池設(shè)備、電池應(yīng)用等許多細(xì)分行業(yè),涉及工業(yè)產(chǎn)品、民用產(chǎn)品、軍用產(chǎn)品、醫(yī)療產(chǎn)品等許多領(lǐng)域,在這些行業(yè)和領(lǐng)域,不僅精英薈萃,成果繁多,而且產(chǎn)品應(yīng)用廣泛,日益更新。筆者僅將這20年來的所做、所見、所思、所望記錄如下,供業(yè)界同行、專家批評指正。
1 回顧過去,我國鋰電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展
20年前,我國鋰電池行業(yè)還處于起步階段,全國僅有少數(shù)幾家研究院所和生產(chǎn)企業(yè)從事鋰電池的研究與生產(chǎn),產(chǎn)品僅涵蓋鋰/二氧化錳(Li/ MnO2)扣式電池,鋰/亞硫酰氯圓柱電池和鋰系熱電池。體系品種少,產(chǎn)品質(zhì)量低,應(yīng)用領(lǐng)域窄,以至于大多數(shù)人不知道鋰電池這個名稱,而誤將當(dāng)時的鋰離子電池、聚合物鋰離子電池統(tǒng)稱為鋰電池,在此不得不把鋰電池改稱為鋰一次電池或“不可充鋰電池”。
20年過去了,我國的鋰電池行業(yè)得到了飛速發(fā)展,根據(jù)有關(guān)資料不完全統(tǒng)計(jì),不含科研、材料、設(shè)備企事業(yè)單位,僅鋰一次電池生產(chǎn)企業(yè)就將近60多家,體系品種日趨齊全,產(chǎn)品質(zhì)量快速提升,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展,成為我國智能化、信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“寵兒”。具體體現(xiàn)在5個方面。
1.1 鋰電池稱謂得到復(fù)歸
其實(shí),所謂鋰電池,是指以鋰或鋰合金為負(fù)極活性物質(zhì)的電化學(xué)電池的統(tǒng)稱,它既包括不可充鋰電池,也包括可充鋰電池。而鋰離子電池,是指以鋰的化合物為活性物質(zhì)的電化學(xué)電池的統(tǒng)稱,鋰聚合物電池也屬于這一類。如今,隨著近年來以鋰或鋰合金為負(fù)極活性物質(zhì)的可充鋰電池的研發(fā)日趨成熟,鋰電池稱謂得到復(fù)歸,所謂鋰電池,就是指“鋰一次電池”和“鋰二次電池”,即不可充鋰電池和可充鋰電池。由此,也希望行業(yè)內(nèi)的專家學(xué)者對鋰電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池作一個準(zhǔn)確的定義。
1.2 鋰電池布局得到完善
我國鋰電池產(chǎn)業(yè)研發(fā)與生產(chǎn)晚于發(fā)達(dá)國家。起始于20世紀(jì)60年代。隨著我國軍事技術(shù)的需求,鋰系熱電池,鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池,Li/MnO2電池相繼問世。直到20世紀(jì)80年代中后期,受到電子表計(jì)、照相機(jī)、移動家用電器以及軍事工業(yè)的需求拉動,加之國外鋰電池技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn)、消化、吸收,使得我國鋰電池布局逐步得到完善。目前我國的鋰電池行業(yè)雖然較小,但產(chǎn)業(yè)鏈配套日趨成熟:有研究,有生產(chǎn);有設(shè)備,有材料;有國有,有民營;有軍用,有民用;有外資,有合資;沿海有,內(nèi)地有,形成了布局合理、體系完善的產(chǎn)業(yè)鏈。
1.3 鋰電池性能得到提升
經(jīng)過30多年,尤其是近20年的研發(fā)創(chuàng)新,攻堅(jiān)克難,我國的鋰電池產(chǎn)品性能得到快速提升。其中Li/MnO2扣式電池的性能、產(chǎn)能指標(biāo)已經(jīng)處于世界第一梯隊(duì)的水平;Li/SOCl2圓柱式、棱柱式電池的產(chǎn)能和綜合性能指標(biāo)也接近世界先進(jìn)水平;Li/SO2圓柱式電池的性能指標(biāo)也有較大提升。我國的鋰電池產(chǎn)品基本滿足我國工業(yè)、軍用、民用以及出口的需求。
1.4 鋰電池應(yīng)用得到擴(kuò)展
隨著我國智能化、信息化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,我國鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域也得到擴(kuò)展。目前,在電子表計(jì)、信息貯存、北斗導(dǎo)航、共享交通、治安監(jiān)控、石油測井、完井固井、油氣傳輸、醫(yī)療器具、航空航天、軍事裝備等領(lǐng)域,都顯示著鋰電池的突出貢獻(xiàn),尤其作為軍事裝備的動力電源,完成一次次軍事任務(wù),更彰顯了鋰電池的不朽功勞。成都建中鋰電池廠當(dāng)年為神州5號航天飛行提供多款鋰電池,圓滿完成了各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)和飛行任務(wù),受到了總裝備部和航天工程指揮部門的表彰。圖1為2003年10月“中國首次載人航天飛行圓滿成功”慶典時,作為時任成都建中鋰電池廠廠長的筆者,非常榮幸地與航天英雄合影(圖1)。
1.5 鋰電池產(chǎn)能得到釋放
在世界鋰電池產(chǎn)能調(diào)整的大背景下,在我國實(shí)施水、電、氣表智能化改造的進(jìn)程中,Li/MnO2扣式電池、Li/ SOCl2圓柱式電池的產(chǎn)能得到充分釋放;在我國共享單車“瘋狂”發(fā)展中,Li/MnO2電池、Li/SOCl2電池生產(chǎn)也跟著“瘋狂”了一段時間。伴隨著鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,其他體系的鋰電池產(chǎn)能也得到了充分釋放。
2 分析現(xiàn)狀,我國鋰電池產(chǎn)業(yè)體系已經(jīng)形成
從總體上看,我國的鋰電池工藝技術(shù)水平和國際先進(jìn)技術(shù)水平還有或大或小的差距,但是,隨著時間的延續(xù),這種差距越來越小。目前,我國的Li/MnO2電池、Li/SO2電池、Li/SOCl2電池、Li/SO2Cl2電池、Li/ FeS2電池、Li/CFx電池、Li/MnO2—CFx電池以及鋰系熱電池體系已經(jīng)形成規(guī)模生產(chǎn);鋰二次動力電池、鋰系醫(yī)療電池、鋰系太空和海中特種電池正在研發(fā)或正在試產(chǎn)過程中,可以判定,我國鋰電池產(chǎn)業(yè)體系已經(jīng)形成。具體表現(xiàn)在以下一些方面。
2.1 Li/MnO2電池快速發(fā)展
Li/MnO2電池是鋰電池大家族中最大的一個分支,其產(chǎn)量接近鋰電池總產(chǎn)量的一半。國際上所有型號的扣式電池我國都可以生產(chǎn),一些企業(yè)通過多年技術(shù)攻關(guān),在電池容量、大電流脈沖放電、耐高低溫性能上得到了重大突破,實(shí)現(xiàn)了性能、產(chǎn)能的國際領(lǐng)先;圓柱形電池從半密封到全密封、從微型小電池到“DD”型大電池我國都有生產(chǎn),其電池性能基本在國際第一梯隊(duì);軟包裝電池近年來得到快速發(fā)展,一些企業(yè)的產(chǎn)能、產(chǎn)量也屬于國際領(lǐng)先地位。
2.2 Li/SOCl2電池應(yīng)用廣泛
Li/SOCl2電池產(chǎn)能、產(chǎn)量僅次于Li/MnO2電池。我國目前既有圓柱形電池生產(chǎn),也有棱柱形電池生產(chǎn),還有扣式電池生產(chǎn)。其中,圓柱形電池從微型到“DD”型、“DDD”型都能夠生產(chǎn),耐高溫(150℃)“DD”型電池已經(jīng)形成大批量生產(chǎn)能力,一些生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品性能已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。棱柱形電池既有幾百毫安時的小電池,也有上百安時的“巨無霸”電池,其產(chǎn)能、產(chǎn)量也屬于國際先進(jìn)行列。
2.3 Li/SO2電池穩(wěn)步增長
Li/SO2電池是一種電性能較好、安全性能優(yōu)異的電池。它既可以作為放電電流平穩(wěn)的工業(yè)、民用、軍用電子信息領(lǐng)域使用,也可以作為大電流放電的工業(yè)、民用、軍用動力領(lǐng)域使用。其中,大容量、大功率電池,應(yīng)用于大推力航行設(shè)備上,電池性能表現(xiàn)良好。在筆者從業(yè)鋰電池的20多年里,沒有發(fā)現(xiàn)一起Li/SO2電池的惡性事故。正是基于此,Li/SO2電池由主要服務(wù)于軍事裝備,逐步向工業(yè)、民用領(lǐng)域拓展,產(chǎn)能、產(chǎn)量穩(wěn)步增長。
2.4 鋰系熱電池已經(jīng)形成系列產(chǎn)品
鋰系熱電池使用的陽極為金屬鋰(Li)、鋰-鋁(Li—Al)、鋰-硼(Li—B)和鋰—硅(Li—Si)合金,陰極為硫化鐵(FeS2)或氯化銅(CuCl2)等材料。這種電池使用的電解質(zhì)為氯化鋰—氯化鉀(LiCl—KCl)熔融鹽。最理想的應(yīng)用是軍事工業(yè),如作炮彈、火箭、炸彈、導(dǎo)彈、假目標(biāo)、干擾機(jī)、魚雷及核武器的電源。其中LiAl/FeS2和LiSi/ FeS2電池在導(dǎo)彈、核武器和火炮方面獲得了成功應(yīng)用。伴隨著我國軍工高端武器裝備的發(fā)展,在鈣系熱電池的基礎(chǔ)上,我國鋰系熱電池已經(jīng)形成系列產(chǎn)品?;緷M足了我國高端武器裝備的需求。這一類產(chǎn)品主要集中在國有軍工企業(yè)和研究院所,近幾年,少數(shù)民營企業(yè)也參與其中。在鋰系熱電池領(lǐng)域,電池性能、體積質(zhì)量、環(huán)境適應(yīng)等技術(shù)指標(biāo)都有不同程度的提高。但是,隨著國外Li/SOCl2復(fù)合電池部分替代熱電池的發(fā)展趨勢,我國應(yīng)該及早列入研發(fā)日程,并以此推動我國高端武器裝備的功能改進(jìn)和性能提升。
2.5 多個體系的鋰電池已生產(chǎn)能力儲備
Li/CFx電池,Li/FeS2電池,Li/SO2Cl2電池,以及鋰系氧化物電池等,已經(jīng)具備生產(chǎn)能力。相對于其他體系的鋰電池,我國這幾個體系的鋰電池也具有一定的工藝技術(shù)和生產(chǎn)能力儲備,但生產(chǎn)產(chǎn)量較少。其原因在于市場需求不多,原材料價(jià)格太高以及個別產(chǎn)品工藝技術(shù)還有薄弱環(huán)節(jié)。只要有市場需求拉動,相信Li/CFx電池,以及鋰系氧化物電池會很快取得進(jìn)展。
2.6 鋰系醫(yī)療電池研發(fā)生產(chǎn)同步進(jìn)行
相對于國際發(fā)達(dá)國家,我國的鋰系醫(yī)療電池的研發(fā)生產(chǎn)存在一定的差距。不過近兩年,少數(shù)企業(yè)已經(jīng)投入相當(dāng)?shù)娜肆Α⒇?cái)力,開展了研發(fā)與生產(chǎn)。其中,用于心臟起搏器的Li/SOCl2電池、Li/CFx電池正在試驗(yàn)過程中;用于迷走神經(jīng)刺激器的Li/CFx電池研發(fā)工作取得可喜進(jìn)展;用于膠囊內(nèi)窺鏡的L i / M n O2電池已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。相信在1~2年內(nèi),我國的鋰系醫(yī)療電池的研發(fā)一定得到突破,批量生產(chǎn)也將指日可待。
2.7 鋰二次動力電池研究成果喜人
鋰二次動力電池研究是近年來的熱門課題。相當(dāng)多的知名院校和電池企業(yè)參與其中。其實(shí),早在21世紀(jì)初開始,我國就陸續(xù)開展了“鋰/硫”、“鋰/海水”和“鋰/空氣”電池的研究,并積累了一些經(jīng)驗(yàn),取得了一些成果。隨著近期鋰二次動力電池研究的不斷深入,一些研究人員把注意力集中在電池正、負(fù)極材料的選擇與復(fù)合,電解質(zhì)、電解液材料的選擇與處置,取得了不同程度的技術(shù)和工藝進(jìn)展。相信在不遠(yuǎn)的將來,一定會突破某些技術(shù)和工藝瓶頸,踏入鋰二次動力電池產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。
3 展望今后,我國鋰電池產(chǎn)業(yè)前景廣闊
工業(yè)智能化、軍事信息化、民用便利化,以及互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能城市的飛速發(fā)展,對鋰電池的技術(shù)水平要求越來越高,對鋰電池的需求量越來越大。可以肯定地說,今后社會存在的各個領(lǐng)域都離不開電池,尤其離不開鋰電池。今后,我國的鋰電池產(chǎn)業(yè)必將得到進(jìn)一步的發(fā)展。因此,作為我國鋰電池行業(yè)的從業(yè)者,必然感受到前景廣闊,任重道遠(yuǎn)。
3.1 動力用鋰二次電池的關(guān)鍵技術(shù)即將突破
隨著國家對鋰離子動力電池的重量比能量和體積比能量的指標(biāo)要求越來越高,鋰離子動力電池的發(fā)展空間越來越小,人們不約而同的又轉(zhuǎn)回幾十年前已經(jīng)研發(fā)且初有成效的金屬鋰二次電池這個課題。這是因?yàn)殇嚱饘倬哂蟹浅8叩睦碚撊萘浚? 860 mAh/g或2 061mAh/cm3)和非常低的電化學(xué)電位(相對于標(biāo)準(zhǔn)氫電極為-3.04V)。根據(jù)相關(guān)研究報(bào)告,如果鋰金屬負(fù)極與錳酸鋰(LMO)正極形成的Li/LMO電池,可以提供約440 Wh/kg的比能量;如果鋰金屬負(fù)極與S正極形成的Li/S電池,可以提供約650 Wh/kg的比能量。
這個研發(fā)課題得到了國內(nèi)外電池行業(yè)的熱捧,被稱之為“固態(tài)鋰電池”。之所以被稱為固態(tài)鋰電池,是因?yàn)樗鼈兒泄腆w電極和固體電解質(zhì),不同于其他液態(tài)形式的電池。但筆者認(rèn)為還是稱之為鋰二次電池比較準(zhǔn)確。
近年來,鋰二次電池的研究速度明顯加快,包括:負(fù)極金屬鋰(或鋰合金)的復(fù)合與表面處置;正極單質(zhì)或化合物材料的合成與改性;電解液材料的凝膠或陶瓷化改進(jìn),不僅有了可行性的研究路徑,而且取得了一些工程化的工藝實(shí)現(xiàn)方法。但是,鋰二次電池固有的安全問題的解決,還有許多工作要做。
鋰二次電池一旦產(chǎn)業(yè)化,那將是鋰電池“第二個春天”的到來。國內(nèi)外行業(yè)巨頭紛紛布局鋰二次電池,看好鋰二次電池,就是因?yàn)殇嚩坞姵丶纯梢宰鳛殡妱悠嚨膭恿?,大大提高電動汽車的續(xù)航能力,又可以作為其他電動設(shè)備(工具)和儲能裝置的首選電源。
3.2 軍事用鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)擴(kuò)展
軍事用鋰電池涉及體系和型號有許多種,包括鋰一次電池、鋰二次電池和鋰儲備電池。根據(jù)某發(fā)達(dá)國家權(quán)威機(jī)構(gòu)2017年的資料介紹,Li/SO2電池被稱為先進(jìn)電池,是主要軍用鋰電池產(chǎn)品之一;Li/SOCl2電池產(chǎn)量高,增長速度最快,是實(shí)際應(yīng)用的電池系列中比能量最高的一種,軍用大型大容量電池可達(dá)500Wh/kg(900Wh/L);Li/SO2Cl2電池也具有潛在優(yōu)勢;Li/MnO2、Li/CFx、Li/MnO2—CFx以及鋰系熱電池都屬于軍事用鋰電池優(yōu)先選用范圍。
軍用鋰電池的應(yīng)用于陸(單兵系統(tǒng)、陸軍戰(zhàn)車、軍用通信設(shè)備)、海(潛艇、水下機(jī)器人)、空(無人偵察機(jī))、天(衛(wèi)星、飛船)等諸多兵種。既是軍事信息化的電源,又是軍事裝備的動力。隨著現(xiàn)代化戰(zhàn)爭條件的逐步發(fā)展,軍事信息化,武器智能化,戰(zhàn)場多元化,對電池的需求,尤其是對鋰電池的需求越來越多,要求越來越高。圖2所示為廣泛應(yīng)用于各類電子儀器和通信設(shè)備的鋰一次電池。
應(yīng)用于電子通訊。作為單兵裝備,它包括通訊機(jī)、紅外儀、定位儀以及武器點(diǎn)火電源;作為集團(tuán)裝備,除了上述單兵裝備的功能外,電磁接收、電磁干擾、戰(zhàn)場指揮等許多功能。一般選用Li/SO2、Li/SOCl2、Li/MnO2—CFx電池。
應(yīng)用于電子聲納。它包括主動發(fā)射聲納,被動接收聲納。主動發(fā)射聲納,作為信息誘餌;被動接收聲納,可以獲取敵情。電子聲納有陸上聲納,還有海上聲納。海上聲納又分海上浮漂聲納和海底錨式聲納。一般選用Li/SO2、Li/SOCl2電池。
應(yīng)用于無人機(jī)。近年來無人機(jī)的發(fā)展突飛猛進(jìn)。民用領(lǐng)域自不必細(xì)說。軍用領(lǐng)域引人矚目。軍用領(lǐng)域的無人機(jī),包括天上的航天“抓手”;空中的無人飛機(jī);地上的無人戰(zhàn)車;海下的無人航行器。天上的航天“抓手”可以清除航線垃圾,捕獲敵方衛(wèi)星;空中的無人飛機(jī)可以偵查敵情并實(shí)施火力打擊;地上的無人戰(zhàn)車功能更多,偵查、作戰(zhàn)、攻防兼?zhèn)?;海下的無人航行器具有偵查、布雷、掃雷、反潛、捕獲功能,或集多功能于一身。根據(jù)無人機(jī)天上、空中、地上、海下的工況不同,選用的電池體系也有所不同,根據(jù)不同的工作環(huán)境和技術(shù)要求,一般選用Li/SO2、Li/SOCl2、Li/MnO2—CFx電池的一種或多種。
正因?yàn)槿绱耍鲊娛聦<以陬A(yù)測未來可能發(fā)生“無人戰(zhàn)爭”。就是因?yàn)楫?dāng)前在無人機(jī)以及作戰(zhàn)理念上的創(chuàng)新和進(jìn)展,隨著各類無人機(jī)在生活中的普及,國家行為體、非國家行為體、跨國犯罪組織以及恐怖組織等對于無人機(jī)的獲取也越來越便捷,必須未雨綢繆,加快發(fā)展我國的無人機(jī)及其必需的鋰電池,以性能優(yōu)異、功能完備、質(zhì)量領(lǐng)先御敵于國門之外。
凡此種種,都離不開鋰電池的鼎力貢獻(xiàn)。在筆者看來,和平時期的訓(xùn)練,可以用其他電源替代,以減少訓(xùn)練經(jīng)費(fèi);但如若實(shí)戰(zhàn)演習(xí)或發(fā)生戰(zhàn)爭,非鋰電池莫屬。近十多年來美國的幾次戰(zhàn)爭一再證明,戰(zhàn)爭期間沒有條件,也沒有時間給電池充電。
3.3 智能用鋰電池將有爆發(fā)式的速度增長
隨著國家智能化戰(zhàn)略的實(shí)施,我國工業(yè)智能、社會智能、生活智能日益普及,智能化是今后一段時間國家發(fā)展的大趨勢。智能化的裝備,大多數(shù)都離不開電池。除了一些傳統(tǒng)電池外,鋰電池?fù)?dān)當(dāng)重任。尤其是Li/MnO2、Li/SO2、Li/SOCl2、Li/CFx、Li/MnO2—CFx電池,是智能用鋰電池的首選。
在工業(yè)智能領(lǐng)域,自動控制、存儲記憶、遙感遙測、石油鉆井、地質(zhì)勘探、油氣輸送、物流配送等行業(yè),主要選用Li/SOCl2、Li/SO2電池。特別是石油鉆井、地質(zhì)勘探、油氣輸送,它需要耐高溫、耐腐蝕、抗沖擊震動的Li/SOCl2電池和Li/SO2Cl2電池。圖3所示為應(yīng)用于地質(zhì)勘探和石油鉆探測試儀器的鋰一次電池。
在社會智能領(lǐng)域,邊境口岸監(jiān)控、港口監(jiān)控、島嶼監(jiān)控、機(jī)場車站安檢、交通流量監(jiān)控、社會治安監(jiān)控、氣象信息收集、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)作物監(jiān)控、動物監(jiān)控、水文水質(zhì)監(jiān)測、空氣質(zhì)量監(jiān)測、自然災(zāi)害監(jiān)測等領(lǐng)域,主要選用Li/MnO2、Li/SOCl2、Li/MnO2—CFx電池。
在生活智能領(lǐng)域,家用電器自控、家庭財(cái)產(chǎn)監(jiān)控、老人兒童監(jiān)護(hù)、共享交通工具、交通智能卡、金融智能卡、生活物資采購等領(lǐng)域,主要選用Li/MnO2、Li/MnO2—CFx電池。
3.4 醫(yī)療用鋰電池將是高性能鋰電池的發(fā)展高地
醫(yī)療用鋰電池,包括醫(yī)療器械用鋰電池,醫(yī)療用鋰電池。醫(yī)療器械用鋰電池包括各種醫(yī)療檢查儀器用鋰電池;手術(shù)工具用鋰電池,所用品種較多。這里主要提及的是近幾年發(fā)展較快,需求量逐年增多的醫(yī)療用鋰電池。它們包括植入醫(yī)療用鋰電池、吞服用鋰電池、可穿戴設(shè)備鋰電池。
關(guān)于植入醫(yī)療用鋰電池,主要有心臟起搏器用鋰電池,腦起搏器用鋰電池,迷走神經(jīng)刺激器用鋰電池等。這類電池需要隨著相關(guān)的醫(yī)療器材植入到人體,其形體可以是“D”形,可以是圓柱形,也可以是棱柱形。不僅要求電池的電性能絕對可靠,更需要電池的安全性絕對保證。
目前,這類植入醫(yī)療用鋰電池,主要選用Li/I2、Li/SOCl2、Li/MnO2、Li/CFx、Li/CFx—MnO2電池和鋰/氟化碳-銀釩氧化物(Li/CFx—AgVO)電池等。
關(guān)于吞服用鋰電池,主要有膠囊內(nèi)窺鏡用鋰電池等。膠囊內(nèi)窺鏡是一種可進(jìn)入人體臟器內(nèi)腔直接觀察、診斷或治療病變的精密醫(yī)療儀器,它既可用于直接觀察、判斷早期癌癥和腫瘤情況,也可用于鉗取活體組織供病理檢查使用?;颊咴诳崭雇滔滦嗡颇z囊的內(nèi)鏡后,“膠囊”便可在人體內(nèi)隨著消化道的蠕動而不斷移動,直至患者自然排出體外。此時,圖像記錄儀就會通過電極接收存儲于膠囊內(nèi)鏡的信號,記錄下消化道內(nèi)的情況,從而得到一套完整的胃腸道圖像及相關(guān)數(shù)據(jù)。另外,一種磁控膠囊內(nèi)窺鏡,通過體外磁控使膠囊全方位查看胃部病灶,大幅度降低了病患痛苦,提高了檢查的準(zhǔn)確性。
目前,吞服用鋰電池,主要選用Li/MnO2、Li/CFx—MnO2電池。
關(guān)于可穿戴設(shè)備電池,主要有可折疊鋰電池等。這種鋰電池由于質(zhì)地非常薄、柔韌、可折疊,要求超低功率、低成本、無線連接,并且在大多數(shù)情況下,超小尺寸,因此,需要對電池的活性物質(zhì)進(jìn)行合金化或其他方法進(jìn)行處理,確保電池安全。