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研究人员开发超灵敏电量监测计 检测电动汽车电池的缺

发布日期:2020-05-25 03:03   来源:未知   阅读:

研究人员开发超灵敏电量监测计,可以对电池的磁场进行成像,找出缺陷,更准确地读取电量水平。

盖世汽车讯据外媒报道,使用大型锂离子电池为汽车提供动力和储存可再生能源,存在一定的未知性和风险,为了解决这些问题,美国和德国科学家组成的团队正在开发一种探测器。他们希望提供基于超灵敏新型探测器的解决方案,通过专门的磁力计,生成给定电池的磁场图像,显示电池中是否有缺陷,并准确显示剩余电量。

汽油车在没油时就会停下来,而电动汽车的电池在低于一定电量时仍可保持运行状态。如果司机无视警告,电池就会开始自毁。现在通过超灵敏磁力仪,可以看到围绕在电池周围的不可见磁场的图像。通过这些图像,锂离子电池制造商可以发现电池中有缺陷的地方;司机们也可以更准确地了解电池的剩余电量。

纽约大学的化学教授AlexejJerschow表示,在使用或生产过程中,电池受到影响后,会产生"热点"或其他缺陷,导致电池失效。新磁力计可以追踪微小区域的变化,在出现更大的问题之前,把它们找出来。

为了减少对化石燃料的需求,发电厂开始尝试将汽车大小的多个电池连接在一起,储存太阳能和风能。但是,最近韩国和美国亚利桑那州的公用设施,已发生数起锂离子电池火灾事故。

Jerschow说,随着锂离子电池变得更轻、更强大,其用途将不断扩大。例如,未来5-10年内,可能出现小型电动飞机。这或许有助于减少温室气体,但要找到飞机电池的潜在缺陷,需要进行更为严格的测试。

电池工厂平时采取的方法是,从装配线上取下一些电池,并将其拆开进行检测。有时,这个过程可能会导致产生新缺陷。为了避免这一点,Jerschow和同事尝试寻找一种新的检测方法,希望侵入性更小,成本更低,但是更彻底。起初,Jerschow认为,答案可能来自医学领域,比如核磁共振。后来,他了解到,德国科学家正在开发更小、更强大的传感器,可以探测到更小的磁场。

Jerschow和DmitryBudker等科学家一起开发了这一概念,并在那里合作建造了第一个原型。DmitryBudker是德国古腾堡大学(JohannesGutenbergUniversity)和德国美因茨亥姆霍兹研究所(HelmholtzInstituteofMainz)的磁力学研究领域的世界领军人物。

美国国家科学院的研究,显示这一原理的论证结果。目前,他们计划在电池制造商、电动汽车工厂、公共事业公司,或者二手车经销商中,为新设备寻找市场。

Jerschow表示:"我们可以看到某些东西,我认为这是之前其他人在电池中看不到的。"预计该设备将有助于大量处理电动汽车电池。该设备在汽车上的使用寿命预计为10年,或将有助于解决主要回收问题。比如,一些电池还留有一些使用寿命,仍然可以用于其它储能用途;还有一些电池中含有可回收利用的有价值材料,以及需要处理的有毒物质。

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