技術簡介
工研院開發出「高能量及高安全樹脂固態電池」，以高離子導電樹脂（NAEPE）材料取代易燃的電解液，具有難燃性、高溫循環壽命佳等特點。
由於鋰離子電池具有高電壓、高能量密度和長循環壽命等優勢，廣泛應用在智慧行動裝置、電動運輸載具、再生能源儲能系統等領域。為了讓電子產品可整合更多應用功能，及增加電動運輸載具可行駛的里程，電池能量密度與循環壽命規格的提升成為各方追求的目標。然而，傳統電解液易洩漏、易燃燒與易高電壓氧化性質，阻礙能量密度的推升，同時伴隨電池使用安全的疑慮。為改善上述問題，利用固態電解質取代有機電解液成為市場主流努力方向。
工研院研發之網狀聚醯胺環氧樹脂（NAEPE）介於膠態與固態之間，透過添加聚醯胺環氧樹脂添加劑（AEO）及起始劑，將現有電解液改質，不需加熱或使用 UV 光，在常溫下就可固化，保有原本電解液高離子導電度，同時改善高電壓穩定性。固化後的電解液，閃燃點溫度提高，具有難燃性、高溫循環壽命佳特點。採用 NAEPE 為固態鋰電池內部可像積木一樣進行串聯（cell to module），突破鋰電池單一結構限制，達到一個電池有 12V 的高伏特電壓。此技術克服目前全樹脂電解質需高溫固化，及較差離子導電度與電化學穩定性問題，加速固態電池的材料技術發展，同時落實技術產業化，帶動臺灣未來電動車輛與儲能系統產業的發展。此技術榮獲2020年全球百大科技研發獎（R&D 100 Awards）。
特色與創新
為解決高能量鋰電池安全性，開發出固態電解質「網狀聚醯胺環氧樹脂」材料，可取代易燃電解液，此樹脂也可作為黏著劑與陶瓷材料複合使用。NAEPE在常溫下即可固化，具有高離子導電度及高電壓穩定性。固化後的電解質提高閃燃點溫度，具有難燃性、高溫循環壽命佳。此技術榮獲2020全球百大科技研發獎（R&D 100 Awards）。應用與效益
採用NAEPE的固態鋰電池可以在內部進行串聯（Cell To Module），突破鋰電池單一結構限制，達到1個電池有12V的高電壓，對後段電池模組可省下串並聯組件，易於電池模組設計。此外，NAEPE製程操作容易，可快速導入現有電池製程，目前已與數家國內電池業者合作，帶動臺灣未來電動車與儲能系統產業的發展。為全球提供高能量密度兼具安全性之固態鋰電池，推動綠色永續發展。