破解锂电池安全问题有了新方案

2025-06-16 15:58:06      點擊：376

原標題：破解鋰電池安全問題有了新計劃（huá）。近年來（lái），動力（lì）電池技能及（jí）相關使用發展迅速，相關安全問題也日益凸顯。日前（qián）記者（zhě）從（cóng）北京（jīng）理工大學（xué）得悉，該校先進結（jié）構技能研討院陳浩森教授團隊自主研發了一種電池單體無損植入式智能傳感體係，可長（zhǎng）時間、安穩且精確地丈量、無線傳輸電池內部信號，完成前期故障診斷與預（yù）警（jǐng），然後明顯進步電（diàn）池的安全性（xìng）和長時間運轉安穩性。該研討效果近來宣布在《天然》雜誌上。

傳統外部傳感技能難以（yǐ）完成電池內部危險信號的前期精準辨（biàn）認，植入式內（nèi）部傳感技能成為備受等待的研討熱門，但歐美提（tí）出的植入計劃，仍存在（zài）損壞電池密封結構、電磁屏蔽導致信號傳輸受（shòu）限、長時間安穩性缺（quē）乏以及工業化兼容性較差等技能瓶頸。

陳浩森教授（shòu）團隊曆經10餘年多學科穿插攻關（guān），立異性提出“我國計（jì）劃”，該計劃具有如下4個技能特色：一是耐腐感知“測（cè）得準”，經過研（yán）發50微米薄膜耐化學/電化學腐蝕傳感（gǎn）器，處（chù）理了植入傳感器長壽數需（xū）求與電化學腐蝕環境相（xiàng）對立的問題（tí）；二是無損植入“埋得進”，團隊提出兼容工業製（zhì）作流（liú）程的無損植入工藝，處理了傳感器植入需求（qiú）與電池全（quán）壽數周（zhōu）期安穩執役相對立的問題；三是跨屏傳輸“傳得出”，經過研發根據載波傳輸的微（wēi）型通訊（xùn）芯片，處理（lǐ）了傳感（gǎn）信號高效傳輸需求與電池（chí）單體外殼電磁屏蔽相對（duì）立的問題；四是智能預警“用得好”，根據長時間監測電池內部傳感（gǎn）信號構建數據驅動剖析（xī）模型，可開始完成單體電池（chí）內部失（shī）效前期預警。

根據此計劃，團隊（duì）規劃了一種（zhǒng）小型化、低功耗的植入式傳感體係，能夠精確地感知和無線（xiàn）傳輸（shū）鋰離子電（diàn）池內部的溫度和應變信號。該植入（rù）式傳感體係在商用100Ah方形（xíng）磷（lín）酸鐵鋰電池中具有超低功耗；集成該傳感體係的方形電池在1000次循環中表現出高安穩性，容量堅持率為93.74%。結合相關猜測模型和內部應變（biàn）信號，完成了電極開裂方位的定位。根據植入溫度傳感體係和內短路觸發技能（néng），能夠較早地辨認（rèn）出電池內部反常（cháng）溫（wēn）度和應（yīng）變信號，然後進步鋰（lǐ）離子電池的安全性。

據了解，未來團隊（duì）將聚集完（wán）善專用科學儀器，供給揭秘電池內部“黑箱”的無損科研東西；構建“數（shù）字孿生電池”，結合（hé）自主研發的電池多標準仿真軟件，完成電池狀（zhuàng）況精準猜測；製作“實質安全電池”，交融智能傳感、核算軟件與AI算法，完成電池“早預警、早處置”的實質（zhì）安全。該效果將推進動力電池（chí）智能傳感（gǎn）在儲能電站、電動汽車（chē）的落地使用，加快動力電池的實質安全進程。（記者周世祥）。