电池会“说话”?MIT科学家震撼破解其故障密码,通过声音预警火灾风险,能否彻底改变电动汽车安全格局?

Listening to battery failure

锂电池”听诊”技术突破:通过声音预警电池失效与火灾风险

锂电池在充放电及老化过程中会发出微弱声响,但长期以来无人能解读这些声音以预测电池何时可能断电、失效甚至起火。麻省理工学院工程师最新研究破解了这一难题,即使面对嘈杂数据也能实现精准识别。这项发现为开发简单、完全被动、非破坏性的监测设备奠定了基础,可连续监控电动汽车或电网级储能系统中的电池健康状况。

化学工程与数学教授马丁·Z·巴赞特指出:”通过严谨的科学研究,我们团队成功解码了电池的声发射信号。”研究人员将声音归类为两类主要失效机制的产物:副反应产生的气泡,以及活性材料膨胀收缩导致的裂痕

研究团队将工作电池的电化学测试与其声发射记录相结合,通过信号处理将声音特征与电压、电流关联。随后拆解电池,在电子显微镜下观察以确认裂痕情况。

与橡树岭国家实验室的合作研究进一步表明,声发射信号能在热失控(可导致火灾)发生前预警气体生成。巴赞特比喻道:”这就像在水沸腾前,早早看到锅中出现的第一个微小气泡。”

【技术亮点】
* 被动监测:无需干扰电池运行即可实现持续健康诊断
* 提前预警:在热失控前识别气体生成等危险征兆

延伸思考
1. 若此项技术实现商业化,将对电动汽车二手估值体系与电池回收行业产生何种影响?
2. 将该声学监测系统与人工智能预测模型结合,能否实现电池寿命的精准个体化预测?

阅读 Technology Review 的原文,点击链接

Simon