近年来，能源电池技术及相关运用发展疾速，相关安全成绩也日益凸显。日前记者从北京理工大学获悉，该校先进结构技术研究院陈浩森教授团队自立研制了一种电池单体无损植入式智能传感系统，可长期、波动且准确地测量、无线传输电池外部旌旗灯号，实现早期故障诊断与预警，从而显著提拔电池的安全性和长期运行波动性。该研究成果近日发表在《自然》杂志上。

传统外部传感技术难以实现电池外部风险旌旗灯号的早期精准识别，植入式外部传感技术成为备受等候的研究热点，但欧美提出的植入方案，仍存在破损电池密封结构、电磁屏障致使旌旗灯号传输受限、长期波动性不足以及工业化兼容性较差等技术瓶颈。

陈浩森教授团队历经10余年多学科交叉攻关，创新性提出“中国方案”，该方案具有如下4个技术特点：一是耐腐感知“测得准”，通过研制50微米薄膜耐化学/电化学侵蚀传感器，办理了植入传感器长命命需求与电化学侵蚀环境相矛盾的成绩；二是无损植入“埋得进”，团队提出兼容工业制造流程的无损植入工艺，办理了传感器植入需求与电池全寿命周期波动退役相矛盾的成绩；三是跨屏传输“传得出”，通过研制基于载波传输的微型通信芯片，办理了传感旌旗灯号高效传输需求与电池单体外壳电磁屏障相矛盾的成绩；四是智能预警“用得好”，基于长期监测电池外部传感旌旗灯号构建数据驱动分析模子，可开端实现单体电池外部失效早期预警。

睁开盈余 41 %

基于此方案，团队计划了一种小型化、低功耗的植入式传感系统，能够精确地感知和无线传输锂离子电池外部的温度和应变旌旗灯号。该植入式传感系统在商用100Ah方形磷酸铁锂电池中具有超低功耗；集成该传感系统的方形电池在1000次轮回中显示出高波动性，容量连结率为93.74%。结合相关预测模子和外部应变旌旗灯号，实现了电极断裂位置的定位。基于植入温度传感系统和内短路触发技术，能够较早地识别出电池外部异常温度和应变旌旗灯号，从而提高锂离子电池的安全性。

据了解，将来团队将聚焦美满公用科学仪器，提供揭秘电池外部“黑箱”的无损科研工具；构建“数字孪生电池”，结合自立研制的电池多尺度仿真软件，实现电池状态精准预测；制造“本质安全电池”，融合智能传感、较量争论软件与AI算法，实现电池“早预警、早处理”的本质安全。该成果将推动能源电池智能传感在储能电站、电动汽车的落地运用，加速能源电池的本质安全进程。（记者周世祥）

公布于：北京市