鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1495次 | 2020年07月18日
測(cè)量鋰電池狀態(tài)的簡(jiǎn)單方法介紹
JGU德米特里·布德克教授的研究小組成員胡一南(YananHu)擁有一個(gè)電池單元以及一個(gè)用于測(cè)量充電狀態(tài)的設(shè)備。
可充電電池是許多新技術(shù)的核心,例如,增加了對(duì)可再生能源的利用。更具體地說,它們被用來為電動(dòng)汽車,手機(jī)和筆記本電腦供電。德國(guó)美因茨約翰內(nèi)斯·古騰堡大學(xué)(JGU)和美因茨亥姆霍茲研究所(HIM)的科學(xué)家們提出了一種非接觸式方法來檢測(cè)鋰電池的充電狀態(tài)和任何缺陷。為此,原子磁力計(jì)用于測(cè)量電池單元周圍的磁場(chǎng)。德米特里·布德克(DmitryBudker)教授及其團(tuán)隊(duì)通常使用原子磁法來研究物理學(xué)的基本問題,例如尋找新粒子。磁力計(jì)是用于描述磁場(chǎng)測(cè)量的術(shù)語(yǔ)。指南針的一個(gè)簡(jiǎn)單示例就是地球上的指南針
使用原子磁力計(jì)的電池的非接觸式質(zhì)量保證
對(duì)大容量充電電池的需求因此,對(duì)于確定電池狀態(tài)的靈敏,準(zhǔn)確的診斷技術(shù)的需求也在增長(zhǎng)。許多新開發(fā)的成功將取決于能否生產(chǎn)出能夠提供足夠容量和長(zhǎng)使用壽命的電池。JGU物理研究所DmitryBudker教授的工作組成員ArneWickenbrock博士說:“對(duì)可充電電池進(jìn)行質(zhì)量保證是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。非接觸方法可能會(huì)為改善電池質(zhì)量提供新的動(dòng)力。”亥姆霍茲研究所美因茨。該小組通過使用原子磁力計(jì)進(jìn)行測(cè)量取得了突破。這個(gè)想法是在Budker與他的紐約大學(xué)同事AlexejJerschow教授之間的電話會(huì)議中提出的。
“我們的技術(shù)在本質(zhì)上與磁共振成像的工作原理相同,但是它更簡(jiǎn)單,因?yàn)槲覀兪褂迷哟帕τ?jì)”,進(jìn)行這項(xiàng)研究的團(tuán)隊(duì)的Wickenbrock說。原子磁力計(jì)是光泵磁力計(jì),它使用氣態(tài)原子作為磁場(chǎng)的探針。它們是可商購(gòu)地,并且用于工業(yè)應(yīng)用以及基礎(chǔ)研究。JGU和HIM的Budker小組也開發(fā)了自己的高級(jí)磁傳感器,他們將這些原子磁強(qiáng)計(jì)用于物理學(xué)的基礎(chǔ)研究,例如在尋找暗物質(zhì)方面,并試圖解決為何物質(zhì)和反物質(zhì)不存在的謎語(yǔ)大爆炸后立即互相殲滅。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
簡(jiǎn)單的方法可實(shí)現(xiàn)快速,高通量的測(cè)量
在電池測(cè)量的情況下,將電池置于背景磁場(chǎng)中。電池會(huì)改變背景磁場(chǎng),并使用原子磁力計(jì)測(cè)量變化。Wickenbrock補(bǔ)充說:“這一變化為我們提供了有關(guān)電池充電狀態(tài),電池中剩余電量以及可能損壞的信息。”“該過程速度很快,我們認(rèn)為可以很容易地將其集成到生產(chǎn)過程中?!标P(guān)于電子煙爆炸以及在飛機(jī)上攜帶某些類型的手機(jī)的限特種致的重傷的反復(fù)報(bào)道表明,需要檢測(cè)電池中的缺陷。
作者在最近的PNAS論文中指出:“這項(xiàng)技術(shù)的診斷能力有望在研究,質(zhì)量控制或操作過程中評(píng)估細(xì)胞?!比ツ晗奶?,同一工作組組織了兩次有關(guān)應(yīng)用原子和核物理的活動(dòng),有國(guó)際高層參與。來自世界各地的約200名研究人員回答了當(dāng)前的原子磁力測(cè)定法和其他形式的量子測(cè)量技術(shù)問題。