鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:645次 | 2020年06月23日
德國采用非接觸式方法檢測電池內(nèi)部缺陷 可促進(jìn)電池得到改進(jìn)
可充電電池是很多新技術(shù)的核心,可用于新增可再生能源的使用率。更確切地說,可用于給電動(dòng)汽車、手機(jī)和筆記本電腦供應(yīng)動(dòng)力。
據(jù)外媒報(bào)道,德國美因茲大學(xué)(JohannesGutenbergUniversityMainz,JGU)赫爾姆霍茲研究所的科學(xué)家們提出一種非接觸式方法,可用于檢測鋰離子電池的充電狀態(tài)及所有缺陷,并利用原子磁力儀來測量電池周圍的磁場。DmitryBudker教授及其團(tuán)隊(duì)通常利用原子磁力學(xué)探索物理學(xué)基本問題,如尋找新的粒子。磁力學(xué)是用于描述磁場測量的術(shù)語,一個(gè)利用該科學(xué)的簡單應(yīng)用就是指南針,地球磁場會(huì)讓指南針始終指著北方。
(圖片來源:美因茲大學(xué))
目前,對(duì)高容量可充電電池的需求正在上升,因而要一種靈敏且準(zhǔn)確的診斷技術(shù),用于確定電池的狀態(tài)。許多新研究的成功將取決于是否能夠生產(chǎn)出可以供應(yīng)足夠容量且具備長壽命的電池。JGU物理系和赫爾姆霍茲研究所工作小組成員ArneWickenbroc博士表示:“保證可充電電池的質(zhì)量是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn),非接觸式測量法可以為改進(jìn)電池供應(yīng)新靈感?!痹撔〗M就在利用原子磁力儀對(duì)電池進(jìn)行測量,并取得了突破性進(jìn)展。
Wickenbrock博士表示:“我們的方法與磁共振成像相同,但是更簡單,因?yàn)槲覀儾捎迷哟帕x。”原子磁力儀是一種光泵磁強(qiáng)計(jì),利用氣態(tài)原子作為磁場探針。此種設(shè)備在商業(yè)上已經(jīng)可用,且可用于工業(yè)應(yīng)用和基礎(chǔ)研究。Budker的小組也在自主研發(fā)先進(jìn)磁場傳感器,利用此類原子磁力儀進(jìn)行物理學(xué)基礎(chǔ)研究,如研究暗物質(zhì),以及嘗試解決在宇宙大爆炸之后,為何物質(zhì)和反物質(zhì)沒有消滅彼此的謎題。
在電池測量領(lǐng)域,該電池被放置在背景磁場中。電池會(huì)改變背景磁場,利用原子磁力儀可以測量到變化。Wickenbrock補(bǔ)充表示:“此種變化為我們供應(yīng)了有關(guān)電池充電狀態(tài)、電池剩余電量以及可能具備的損壞情況等信息。測量的過程很快,可輕易集成至生產(chǎn)過程?!贝饲坝泻芏嘤嘘P(guān)電子煙爆炸導(dǎo)致重傷的報(bào)道,而在登機(jī)時(shí),不準(zhǔn)攜帶某些類型手機(jī)的禁令也層出不窮,都表明了有必要檢測電池內(nèi)部的缺陷。