广告

先进技术可看到电池内部作业玄机

2019-01-08 13:33:58 Bill Schweber 阅读:
伦敦大学学院研究人员设计并成功实现的技术,可用于观察电池的电化学「黑盒子」内部作业情况。他们的成功让我联想到:除此之外,其他还有什么也适于实时观察的电子相关操作或过程,而不至于影响正进行中的作业本身?

在研发阶段,通常很难对电池进行测试。当然,你可以测量电压、电荷流量和温度,甚至是实体尺寸的变化,但在那之后,就很难看到内部究竟发生什么了。然而,由于研究人员对于改善电池技术有着浓厚的兴趣,使其在不断地研究与探索中突破限制,从而获得真正深入的了解。R0Wednc

例如,我最近刚好拜读了伦敦大学学院(University College London;UCL)一个研究团队所发表的一系列文章和一篇学术论文,清楚地介绍了电池测试界通常能够看到其他人无法看到的极端情况。该研究团队开发了一款复杂的设置,能够实时针对锂离子电池进行内部计算机断层扫描(CAT),让研究人员们顺利看到内部发生的情况,如图1所示。R0Wednc

EDNPwrPts95F1ax600R0Wednc

图1:(a)安装在旋转台上的电池密封设计剖面图,用于进行实时X射线CAT扫描;(b)设备热失控实验的设置;(c)以3D重建2.6A-hr电池(Cell 1)的XY、YZ和XZ平面之切片以及隔离的XY切片;(d)以3D重建2.2A-hr电池(Cell 2)之XY、YZ和XZ平面之切片以及隔离的XY切片(来源:University College London & Nature)R0Wednc

研究人员的目的在于详细了解这些电池令人遗憾且众所周知难以解释的一面:它们在某些情况下会出现过热和爆炸/着火的倾向,这种情况被戏剧性地称为热失控(thermal runaway),但这样的形容一点也不为过,如图2。这种情况已经多次发生在大型和小型电池组了,例如波音梦幻客机787 (Boeing Dreamliner)、悬浮板,甚至是未充电中的笔记本电脑。R0Wednc

battery_thermal_runawayR0Wednc

图2:(a)热失控后的Cell 2外部视图,显示爆破封盖和突出的内部内容物。黑色标记表示相应断层图底部切片的起点;(b) 3D重建显示隔离的铜相(黄色)、其他破碎的材料(半透明深灰色),以及铜相大部份仍然完好无损的电池外壳(蓝色)(来源:University College London & Nature)R0Wednc

研究人员声称,他们开发这种实时可视性是一种「测试先行」(test first)的想法。当然,我会相信他们说的话。但他们究竟如何进行以及做了些什么?他们发现了什么?这些应该都会是令人感兴趣的事,毕竟它并不只是借用了CAT扫描仪这么简单而已。而且,图中还有一个同步加速器以及看起来很有趣的夹具。R0Wednc

EDNPwrPts95F2ax600R0Wednc

图3:电池热失控的3D影像(来源:University College London)R0Wednc

从以下几方面还可以看到更详细的介绍:R0Wednc

伦敦大学学院研究人员设计并成功实现的技术,可用于观察电池的电化学「黑盒子」内部作业情况。他们的成功让我联想到:除此之外,其他还有什么也适于实时观察的电子相关操作或过程,而不至于影响正进行中的作业本身?你还想从这样的测试操作中看到哪些变化?R0Wednc

(原文发表于ASPENCORE旗下EDN美国版,参考链接:Advanced tech gives insight into battery’s behavior;编译:Susan Hong,EETTaiwan)R0Wednc

 R0Wednc

本文为电子技术设计原创文章,未经授权禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Bill Schweber
EE Times/EDN/Planet Analog资深技术编辑。Bill Schweber是一名电子工程师,他撰写了三本关于电子通信系统的教科书,以及数百篇技术文章、意见专栏和产品功能介绍。在过去的职业生涯中,他曾担任多个EE Times子网站的网站管理者以及EDN执行编辑和模拟技术编辑。他在ADI公司负责营销传播工作,因此他在技术公关职能的两个方面都很有经验,既能向媒体展示公司产品、故事和信息,也能作为这些信息的接收者。在担任ADI的marcom职位之前,Bill曾是一名备受尊敬的技术期刊副主编,并曾在其产品营销和应用工程团队工作。在担任这些职务之前,他曾在英斯特朗公司(Instron Corp., )实操模拟和电源电路设计以及用于材料测试机器控制的系统集成。他拥有哥伦比亚大学电子工程学士学位和马萨诸塞大学电子工程硕士学位,是注册专业工程师,并持有高级业余无线电执照。他还在计划编写和介绍了各种工程主题的在线课程,包括MOSFET基础知识,ADC选择和驱动LED。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 商务部暂停天然砂对台湾地区出口,台积电难受了 据EDN电子技术设计了解,商务部网站8月3日早晨8点发布最新消息,表示将从即日起暂停天然砂对台湾地区出口。不少网友认为暂停天然砂对台湾地区的出口,此举将严重影响台湾的建筑业,实则影响不仅仅如此。台湾地区天然砂进口量的90%以上来自大陆,而台湾芯片占台湾2021年出口额的34.8%。网友称商务部暂停天然砂对台湾地区出口是捏到了台湾半导体制造业的七寸。
  • 波兰网友拆德国产电源插排,内部竟是中国制造?! 本文将会介绍LogiLink LPS262U电源插排(接线板)——包含三个USB端口和两个Schuko插座——的内部结构及其简短测试。
  • 华盛顿大学首创用人体热能为可穿戴电子设备供电 从健康和健身追踪器到虚拟现实设备,可穿戴电子产品已成为我们日常生活的一部分,但找到持续为这些设备供电的方法是一项挑战。华盛顿大学的研究人员开发了一种创新的解决方案:首创的柔性、可穿戴热电设备,可将体热转化为电能。
  • 深圳允许完全自动驾驶车辆上路,主驾无需坐人 据EDN电子技术设计引援央视财经报道,从8月1日开始,《深圳经济特区智能网联汽车管理条例》正式实施,智能网联汽车列入国家汽车产品目录或者深圳市智能网联汽车产品目录,这也让深圳成为了国内首个允许L3级别自动驾驶车辆合法上路的城市。
  • 理想ONE高速起火烧成光架,其1.2T三缸增程器曾被指隐藏 近期,网络平台上发布了一段理想ONE在行驶过程中,车辆出现起火的视频内容。现场拍摄的灭火后图片显示,该轿车过火后仅剩骨架,车辆前部增程器位置受损严重,车辆尾门已经在过火后从车身主体脱落。此前,曾有国内汽车媒体对一台行驶了10万公里的理想ONE的东安1.2T三缸增程发动机进行拆解,被指隐藏暗病。
  • 仿真器智能,工程师更聪明! 不要过度依赖SPICE仿真器的自动设定,因为过度相信自动化有时可能引发错误。请记得:仿真器智能,工程师更聪明!
  • 上海微系统所使用石墨烯纳米带研制出世界上最小尺寸的 非易失性相变随机存取存储器(PCRAM)被认为是大数据时代新兴海量存储的有希望的候选者之一。然而,相对较高的编程能量阻碍了 PCRAM 中功耗的进一步降低。利用石墨烯的窄边接触可以有效降低每个电池中相变材料的活性体积,从而实现低功耗运行。
  • 可解决工业自动化和IIoT挑战的MCU 工业自动化和工业物联网(IIoT)设计人员的性能要求不断变化。就MCU而言,他们希望获得更快的处理速度、更多的内存、更好的连接性和更多的安全功能。
  • 我国建成开通5G基站数达185.4万个 工信部近日透露,截至2022年6月底,中国5G基站数达到185.4万个,其中二季度新增基站近30万个,已建成全球规模最大、技术领先的网络基础设施,实现“县县通5G、村村通宽带”。。
  • 苹果发布2022财年第三财季业绩,营收829.59亿美元 Apple 今日公布了 2022 年第三财季的财务业绩。报告显示,苹果公司第三财季公布收入为 829.59亿美元,去年同期为 814 亿美元,同比增长2%;季度净利润为 194 .4亿美元,去年同期为217 亿美元,同比下降10.6%;其中,iPhone带来的营收406.7亿美元,同比增长3%。
  • 工程师开发出可以看到身体内部的贴纸 麻省理工学院的工程师设计了一种贴片,可以产生身体的超声图像。这种邮票大小的设备贴在皮肤上,可以提供 48 小时内脏器官的连续超声成像。
  • 【领优秀论文集】Cadence 用户大会已开放注册
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了