當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 星聞 >
華中科技大學(xué)教授黃云輝： 給電池“健康”做個“C超”
時間:2020-04-12 16:38來源:中國科學(xué)報 作者:倪思潔
點(diǎn)擊:
次
華中科技大學(xué)教授黃云輝
起火、燃燒、爆炸……隨著新能源汽車保有量的增加，與動力電池相關(guān)的安全事故似乎越來越多。
“這些年，因為過充、過熱、機(jī)械損傷等問題，電動汽車的安全事故時有發(fā)生。”在近日愛思唯爾在線組織的能源前沿論壇上，華中科技大學(xué)教授黃云輝說。
新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟曾發(fā)布的《新能源汽車國家監(jiān)管平臺大數(shù)據(jù)安全監(jiān)管成果報告》顯示，僅去年5月至7月，就發(fā)生了79起自燃安全事故，平均每一天半就有一起事故發(fā)生。
黃云輝介紹，目前，車用動力電池以三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池為主，市場集中度極高，但動力電池在高能量密度、高安全、長壽命、低成本方面均面臨挑戰(zhàn)。
于是，如何以科技手段確保電池安全，成為黃云輝關(guān)注的問題。“鋰離子電池的安全性是其在電動汽車和規(guī)模儲能領(lǐng)域應(yīng)用中最重要的性能指標(biāo)，特別是對高能量密度的電池來說。”黃云輝說。
在他看來，電池安全問題出現(xiàn)的主要原因是電池的熱失控和安全性失效，因此，在設(shè)計高能量密度和高安全電池時，需要有一些面向電池材料、電芯、模組及系統(tǒng)等的研發(fā)策略，其中之一就是要想辦法對電池的健康狀態(tài)(SOH)和荷電狀態(tài)(SOC)進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測，以確保電池包中的各個電池在適宜的溫度和電壓范圍內(nèi)工作，并能夠?qū)Ξ惓ｋ姵丶捌錉顟B(tài)作出預(yù)警和切實(shí)響應(yīng)。
近年來，黃云輝帶領(lǐng)科研團(tuán)隊在研發(fā)無枝晶的高容量金屬鋰負(fù)極、超薄的柔性聚合物固態(tài)電解質(zhì)以及面向固態(tài)電池的關(guān)鍵電極材料的同時，研發(fā)出了鋰離子電池超聲掃描系統(tǒng)。
“這就像是給電池做‘B超’。”黃云輝表示，“以往，‘B超’都是利用超聲掃描觀察人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如今我們可以通過超聲掃描檢測電池的內(nèi)部狀態(tài)。這個技術(shù)準(zhǔn)確地講，是通常使用的‘B超’的升級版——‘C超’技術(shù)。”
基于超聲技術(shù)，超聲掃描設(shè)備系統(tǒng)通過可視化技術(shù)，可以在靜態(tài)或在線情況下無損地直接透視電池內(nèi)部，直觀觀察到電池內(nèi)部的缺陷及氣體和液體分布。同時，該系統(tǒng)還可以利用超聲阻抗的改變，檢測電極材料脫嵌鋰及固體電解質(zhì)界面膜(SEI膜)生長情況，快速診斷并發(fā)現(xiàn)電池內(nèi)部微量產(chǎn)氣，監(jiān)測判斷電池使用過程中的健康狀態(tài)。
黃云輝介紹，電池超聲掃描設(shè)備與X射線檢測技術(shù)有很強(qiáng)的互補(bǔ)性，可以解決許多X射線不能解決的問題。比如可以利用超聲波在電解液浸潤不良區(qū)域透射率低的特性，檢測電解液浸潤情況;通過對電池內(nèi)部微升級氣體檢測，評價電解液穩(wěn)定性、三元材料包覆層有效性、析鋰極限工況等各類SOH指標(biāo);通過觀察電池故障伴隨的超聲特征值的急劇變化，及早剔除故障電芯，避免嚴(yán)重的安全事故;通過電池循環(huán)過程中超聲信號的衰減變化預(yù)測電池的循環(huán)壽命;此外，設(shè)備還可以檢測電池的荷電狀態(tài)，對電池SOC估算精度的誤差在1%~3%，遠(yuǎn)好于常規(guī)手段。
2015年，在國家自然科學(xué)基金委的項目支持下，黃云輝及其團(tuán)隊開始了對電池超聲掃描分析技術(shù)的基礎(chǔ)研究，將超聲信號和電池的電化學(xué)信號結(jié)合起來。2017年起，他們在華中科技大學(xué)無錫研究院開展自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)開發(fā)，成功研制了適用于不同場景的電池超聲掃描儀系列產(chǎn)品，成為國際上最早的鋰電池超聲無損智能診斷系統(tǒng)。
對于該類電池超聲掃描儀，特斯拉電池項目研究主席杰夫·達(dá)恩在使用后評價道：“我們已經(jīng)用它來研究電解液浸潤、電解液穩(wěn)定性以及老化電池中電解液的損耗，我們認(rèn)為它還可以被用于研究電池內(nèi)電解液極化過程，這方面實(shí)驗已經(jīng)開始，還可以想象用這臺優(yōu)秀的儀器完成許多其它實(shí)驗。該設(shè)備的軟件也很好用，一個小時的培訓(xùn)即可輕松掌握。”
黃云輝表示，目前電池超聲掃描技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)服務(wù)于華為、特斯拉、寧德新能源等十余家鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，解決了許多技術(shù)難題，并將不斷完善，以發(fā)揮更大作用。
(責(zé)任編輯：子蕊)
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個人觀點(diǎn)，與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí)，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請在一周內(nèi)進(jìn)行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.69gh.com
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請在一周內(nèi)進(jìn)行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.69gh.com
猜你喜歡
-
容百科技白厚善：曾辭去上市公司老總?cè)缃褡粤㈤T戶闖關(guān)科創(chuàng)板
2019-03-25 09:02 -
來電科技袁炳松：現(xiàn)在充電寶的產(chǎn)品形態(tài)都是錯的
2017-12-22 13:23 -
賈躍亭成“老賴”后登上紐約時報，被稱為毀譽(yù)參半的科技巨頭
2017-12-16 16:15 -
＂新科＂院士陳軍接受專訪 我的＂電池人生＂仍然在路上
2017-11-29 13:13 -
董明珠：涉足教育事業(yè) 從“董小姐”到“董校長”
2017-06-27 09:42 -
孚能科技董事長王瑀：蒙特卡洛賽道的中國元素
2017-06-12 16:17 -
安馳科技總經(jīng)理徐小明：抓住“兩光一車”機(jī)遇投身電池產(chǎn)業(yè)
2017-06-06 14:59
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關(guān)新聞
-
容百科技白厚善：曾辭去上市公司老總?cè)缃褡粤㈤T戶闖關(guān)科創(chuàng)板
2019-03-25 09:02 -
來電科技袁炳松：現(xiàn)在充電寶的產(chǎn)品形態(tài)都是錯的
2017-12-22 13:23 -
賈躍亭成“老賴”后登上紐約時報，被稱為毀譽(yù)參半的科技巨頭
2017-12-16 16:15 -
＂新科＂院士陳軍接受專訪 我的＂電池人生＂仍然在路上
2017-11-29 13:13 -
董明珠：涉足教育事業(yè) 從“董小姐”到“董校長”
2017-06-27 09:42 -
孚能科技董事長王瑀：蒙特卡洛賽道的中國元素
2017-06-12 16:17 -
安馳科技總經(jīng)理徐小明：抓住“兩光一車”機(jī)遇投身電池產(chǎn)業(yè)
2017-06-06 14:59
本月熱點(diǎn)
-
2020年鋰電池行業(yè)研究報告
2021-05-11 11:24 -
突發(fā)｜深圳一鋰電企業(yè)停止經(jīng)營、解散員工！
2021-05-11 10:02 -
4月我國動力電池裝車量同比上升134.0%
2021-05-13 08:26 -
如何看待Pack內(nèi)鐵鋰和三元混用
2021-06-01 09:25 -
可充電中性鋅空氣電池：進(jìn)展，挑戰(zhàn)和未來
2021-05-19 10:59 -
揭開贛鋒鋰業(yè)的家底
2021-06-03 09:46 -
“電池荒”來襲，生產(chǎn)純電動汽車的車企要被卡脖子了？
2021-06-01 21:22
©2017 版權(quán)所有 電池聯(lián)盟 華杰永泰科技（北京）有限公司 承辦 Power by DedeCms
價值成就行業(yè)品牌！竭誠為您提供最新最熱的資訊
京ICP備09081210號
價值成就行業(yè)品牌！竭誠為您提供最新最熱的資訊
京ICP備09081210號
企業(yè)微信號
微信公眾號