據(jù)外媒報(bào)道，泰坦先進(jìn)能源解決方案公司（Titan Advanced Energy Solutions）專注于利用超聲波技術(shù)，幫助電池運(yùn)行得更好、更安全、更長(zhǎng)時(shí)間。最近，該公司從美國(guó)能源部獲得近110萬美元資金，用于開發(fā)預(yù)警系統(tǒng)，以檢測(cè)鋰離子電池中的危險(xiǎn)情況。這筆資金將用于構(gòu)建可投入生產(chǎn)的系統(tǒng)。

（圖片來源：Titan公司）

       對(duì)于可再生能源和電動(dòng)汽車儲(chǔ)能來說，鋰離子電池至關(guān)重要，但其安全性令人擔(dān)憂。最近發(fā)生了多起火災(zāi)和爆炸事件，美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局（National Highway Traffic Safety Administration）已向某些型號(hào)電動(dòng)汽車的車主發(fā)布指導(dǎo)意見，要求他們?cè)诔潆姾髮⑵囃Ｔ谑彝饣蚣彝?，以免發(fā)生火災(zāi)。
       現(xiàn)有電池管理系統(tǒng)，在發(fā)生火災(zāi)或其他危險(xiǎn)前的幾分鐘或幾秒鐘，才會(huì)發(fā)出警報(bào)，往往來不及阻止危險(xiǎn)發(fā)生。泰坦公司的預(yù)警系統(tǒng)使用經(jīng)過驗(yàn)證的超聲波技術(shù)，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)異常和有害的電池狀況，并在發(fā)生危險(xiǎn)的前幾小時(shí)或幾天內(nèi)，生成可操作警告。其中可能包括熱失控，這是電池內(nèi)部的連鎖反應(yīng)，一旦啟動(dòng)就很難停止。
       該公司表示，對(duì)于NMC、LMO和LFP電池來說，其超聲波系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)荷電狀態(tài)（SoC）和健康狀態(tài)（SoH），并提供99%的準(zhǔn)確率。
       聲音以不同的速度在不同的介質(zhì)中（水、木材、空氣等）傳播。這對(duì)于確定電池的SoC非常有效。充滿電的電池更硬，鋰離子在負(fù)極中，聲速比電池充電不足的時(shí)候快。泰坦公司可以在電池壽命的所有階段，以99%的精確度測(cè)量SoC，無論施加的電流是多少，因?yàn)镾oC與負(fù)極中實(shí)際存在的鋰離子的數(shù)量相對(duì)應(yīng)。
       超聲波在檢測(cè)/評(píng)估、尺寸測(cè)量、材料表征和揭示材料變化方面非常有效，這些正是電池老化時(shí)發(fā)生的情況。隨著時(shí)間的推移，若干化學(xué)過程會(huì)影響電池的物理性能，從而影響電池的容量。主要的降解機(jī)制之一是，形成二次固態(tài)電解質(zhì)界面(SSEI)，這是長(zhǎng)有機(jī)聚合物鏈，能夠阻礙鋰離子從負(fù)極到正極之間的正常流動(dòng)。
       泰坦公司認(rèn)為，放氣、鍍鋰和枝晶生長(zhǎng)等物理表現(xiàn)，對(duì)快速充電應(yīng)用至關(guān)重要。
       全球商業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)Statista預(yù)計(jì)，2020-2030年間，全球?qū)︿囯x子電池的需求將增長(zhǎng)11倍，超過2太瓦時(shí)。在很大程度上，這要?dú)w因于電動(dòng)汽車越來越受歡迎。電動(dòng)汽車主要依賴鋰離子電池提供動(dòng)力，推廣使用電動(dòng)汽車的關(guān)鍵在于確保安全性。

（轉(zhuǎn)載）