鉅大LARGE | 點擊量:1608次 | 2021年08月25日
查看鋰離子電池狀態(tài)的簡單方法
JGU德米特里·布德克教授的研究小組成員胡一南(YananHu)擁有一個電池單元以及一個用于測量充電狀態(tài)的設(shè)備。
可充電電池是許多新技術(shù)的核心,例如,新增了對可再生能源的利用。更詳盡地說,它們被用來為電動汽車,手機和筆記本電腦供電。德國美因茨約翰內(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辦法來測試鋰離子電池的充電狀態(tài)和任何缺陷。為此,原子磁力計用于測量電池單元周圍的磁場。德米特里·布德克(Dmitrybudker)教授及其團隊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。磁力計是用于描述磁場測量的術(shù)語。指南針的一個簡單示例就是地球上的指南針
使用原子磁力計的電池的非接觸式質(zhì)量保證
對大容量充電電池的需求因此,關(guān)于確定電池狀態(tài)的靈巧,準(zhǔn)確的診斷技術(shù)的需求也在上升。許多新開發(fā)的成功將取決于能否加工出能夠供應(yīng)足夠容量和長使用壽命的電池。JGU物理研究所Dmitrybudker教授的工作組成員ArneWickenbrock博士說:“對可充電電池進行質(zhì)量保證是一項巨大的挑戰(zhàn)。非接觸辦法可能會為改善電池質(zhì)量供應(yīng)新的動力?!焙ツ坊羝澭芯克酪虼摹T撔〗M通過使用原子磁力計進行測量取得了沖破。這個想法是在budker與他的紐約大學(xué)同事AlexejJerschow教授之間的電話會議中提出的。
“我們的技術(shù)在本質(zhì)上與磁共振成像的工作原理相同,但是它更簡單,因為我們使用原子磁力計”,進行這項研究的團隊的Wickenbrock說。原子磁力計是光泵磁力計,它使用氣態(tài)原子作為磁場的探針。它們是可商購地,并且用于工業(yè)使用以及基礎(chǔ)研究。JGU和HIM的budker小組也開發(fā)了自己的高級磁傳感器,他們將這些原子磁強計用于物理學(xué)的基礎(chǔ)研究,例如在尋找暗物質(zhì)方面,并試圖處理為甚么物質(zhì)和反物質(zhì)不存在的謎語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%
簡單的辦法可實現(xiàn)快速,高通量的測量
在電池測量的情況下,將電池置于背景磁場中。電池會改變背景磁場,并使用原子磁力計測量變化。Wickenbrock補充說:“這一變化為我們供應(yīng)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?!薄霸撨^程速度很快,我們認(rèn)為可以很容易地將其集成到加工過程中?!庇嘘P(guān)電子煙爆炸以及在飛機上攜帶某些類型的手機的限致的重傷的反復(fù)報道聲明,要測試電池中的缺陷。
作者在最近的PNAS論文中指出:“這項技術(shù)的診斷能力有望在研究,質(zhì)量控制或操作過程中評估細(xì)胞?!比ツ晗奶欤还ぷ鹘M組織了兩次有關(guān)使用原子和核物理的活動,有國際高層參與。來自世界各地的約200名研究人員回答了當(dāng)前的原子磁力測定法和其他形式的量子測量技術(shù)問題。