声波可以检测缺陷的电池放电之前他们完全或自燃

电动汽车和电动自行车的车主们已经体验到电池似乎可以不断地运转,然后突然从半满的能量变成完全放电。丹麦领导的欧盟项目Hi-C已开发出一种新的方式使用超声波声波测量充电电池的能量水平。

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美国人正在拥抱电动汽车,欧洲人正在迎头赶上。据彭博社新能源财经报道,美国和欧盟的电池动力汽车销量分别增长了49和38%,在美国、欧盟和挪威的2017季度总销量为73.327辆。

电动自行车的销售也很好,因为七辆自行车中有一辆是由电池辅助的。

电动汽车和自行车已经得到普及,由于既快又环保,但电两可用性和四轮车依靠电池,以及用于电动汽车和自行车充电电池的一个主要缺点是测量电池的功率水平的难度。磷酸铁锂电池,也叫LFP电池,有一个稳定的放电和保留的权力很长一段时间,但这与其它电池相同类型的问题是,他们在第一排的很顺利,但随后的能量水平急剧下降,突然电池放电。

从欧盟和丹麦领导的研究项目的研究人员最近开发了一个大电容测量的超声波声波能量水平意味着放在一个电池的方法。这将有助于防止电气汽车和自行车突然断电,或更戏剧性的情节像三星7,波音787,飞行板,在电池自燃由于潜在的缺陷,在正常使用过程中出现未被发现之前。

听电池

“CEA的研究人员开发了一种观察电池的声学方法,这样他们就可以通过观察声音频谱来从电池中提取大量分析信息。用同样的方法,看看翅膀,风车”,说从DTU Poul Norby教授现在完成的Hi-C项目组长,有储能的焦点,在稳定性、储存和运输是重要的离子和电子。

项目成果之一,是粮食à我énergie原子时等辅助énergie方案(CEA)的步声测量方法。

“CEA工作了一段时间的声音排放没有任何进展,我们都准备好继续前进,但CEA研究人员要求几个月更多。然后他们得到了一个突破,使他们能够测试和进行非电化学分析利用声波的电化学系统,”诺比说。

声学测试方法不影响或干扰功能电池内部的过程。

“声学方法可以在原则上也可以作为电池的部分来衡量健康状况,即衡量能量没有在电池”,Nicolas Guillet解释道,在CEA研究工程师。

当电池充放电时,锂离子的旅行负和正电极之间:一个电极膨胀而其他放气。这会产生发出声音的机械应力。材料的变化和内部温度的变化,由于流过电池的电流,导致通过电池的声音传输性能的变化。的大电容的研究人员开发的主动和被动测量方法,通过电池发送超声波,一边听波长,同时从电池内部反应的背景噪声。

被动声学方法可以用来检测可能导致电池故障或安全问题的可逆或不可逆降解机制的早期迹象:由于过充电、过放电或过热引起的材料裂纹;由于电解质退化而产生的气体演化。

在不太晚之前发现异常

该方法还提供了检测异常工作和发出警告的可能性,以便在不利后果之前返回安全操作条件。(增加安全性)主动声学方法可用于检测材料和接口改变电池内部的实际运行中:脱嵌锂或温度变化对材料的密度变化;分层的材料或电池的老化过程中膨胀。

这些电池监测技术可以更准确地估计电池在运行期间随时储存的能量。它还可以改善电池的管理,以优化其使用根据需要和操作条件。后果可能是增加其循环寿命,减少充电时间和增加安全性。

通过结合两种方法的结果,可以创建电池电化学参数的详细图片,从而精确地读出电池中剩余的能量。在发生严重故障前,及早发现任何缺陷。CEA目前有两项专利申请,用于通过声学读取电池健康状况的方法。

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