【电力分享】我国新技术可实现锂电池热失控预警

日前，中国科学技术大学与暨南大学合作团队成功研制出可嵌入电池内部结构高精度、多模态集成化光纤线器，在世界范围内率先实现了对商业化的锂电池热失控全过程的深入分析与初期预警。

　　电池热失控是制约新能源电动车与新型储能产业化发展的瓶颈。造成电池热失控的根本原因是电池内部结构一系列复杂和相互关联的“链条式不良反应”，从局部短路到大规模短路故障，电池内部结构温度快速升级，最高达800摄氏度以上，从而造成电池着火发生爆炸。因而，亟需深刻理解锂离子电池电池热失控演化体制，并给出初期预警对策，以避免发生爆炸事件的发生。而追溯电池热失控产生最本质的发病原因、理清各逐层反映间的耦联关联、揭露热失控核心机制与动力学模型规律性、移位热失控预警周期时间，是有效解决储能技术安全性根本矛盾。

传统式预警锂电池热失控的专业技术包含但是不限于以下这些：

1.温度感应器：应用温度感应器监测电池的温度转变，一旦温度超过设置范畴，系统将触发警报并采取相应应对策略，如终止充电放电等。

2.烟雾传感器：烟雾传感器能够监测电池内部结构气体转变，一旦检测出出现异常味道或汽体排出，系统将触发警报并采取有效应对策略。

3.电压与电流监管：根据监测电池的电压与电流转变，能够及早发现电池内部异常现象，如过于充电放电等，进而预警并采取措施避免热失控。

4.测力传感器：测力传感器能够监测电池的振动状况，一旦检测出出现异常的振动，系统将触发警报然后进行相应处理。

5.热成像技术：应用红外热成像技术对电池开展监测，能够实时同步电池的温度分布特征，进而及早发现电池热失控的征兆。

这类技术能够单用，还可以结合在一起，根据智能控制系统进行全面的监测和预警，大大提升了对锂电池热失控的检查预防水平。使用这类技术时，必须根据实际的使用场景与需求，选择适合的技术进行应用

　　但是，因为电池的密闭式结构与内部结构繁杂的应对机制，电池内部结构关键情况参数检验准确性和实用性难以保证。如何科学、立即、清晰地预测电池安全风险，成为当下一个全球性科学难题。

　　因此，研究团队开发了一种可嵌入电池内部多模态集成化光纤线原点监测技术性，自主设计成功研制出可以从1000℃超高压高温条件下正常工作的多模态集成化光电传感器，完成了对电池热失控整个过程内部结构温度与压力的同步精确精确测量，攻克了热失控极端恶劣环境下温度和压力数据信号彼此串扰的一大难题，给出了耦合电池产热气压变化速度新方法，首次发现了开启电池热失控链反应的特点转折点与关联性规律性，完成了对电池内部结构外部经济“不离子化合物”的准确辨别，为快速断开电池热失控链反应、确保电池在区段运作提供了强有力的方式。

　　研究人员表示，未来可以完成一根光纤线在电池的多个位置与此同时监测温度、工作压力、折光率、汽体成分和离子浓度等几种关键参数。到时候，光纤传感技术与电池的融合可能在新能源、储能电站检测服务等行业发挥了重要作用。