Простой метод измерения состояния литий-ионных аккумуляторов

Аккумуляторы лежат в основе многих новых технологий, включая, например, более широкое использование возобновляемых источников энергии.

В частности, они используются для питания электромобилей, мобильных телефонов и ноутбуков. Ученые из Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце (JGU) и Института Гельмгольца в Майнце (HIM) в Германии представили бесконтактный метод определения состояния заряда и любых дефектов литий-ионных аккумуляторов. Для этой цели атомные магнитометры используются для измерения магнитного поля вокруг элементов батареи.

 Бесконтактный метод определения состояния заряда батареи

Профессор Дмитрий Будкер и его команда обычно используют атомную магнитометрию для изучения фундаментальных вопросов физики, таких как поиск новых частиц. Магнитометрия - это термин, используемый для описания измерения магнитных полей.Одним из простых примеров его применения является компас, который вызывает магнитное поле Земли, направленное на север.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Спрос на аккумуляторы повышенной емкости растет и потребность в чувствительной, точной диагностической технологии для определения состояния батареи тоже. Успех многих новых разработок будет зависеть от того, будут ли производиться батареи, способные обеспечить достаточную емкость и длительный эффективный срок службы.

«Обеспечение качества перезаряжаемых батарей является серьезной проблемой. Бесконтактные методы могут потенциально дать новый стимул для улучшения работы батарей», - сказал доктор Арне Уикенброк, член рабочей группы профессора Дмитрия Будкера в JGU и HIM. Группа достигла прорыва, используя атомные магнитометры для проведения измерений. Идея возникла во время телеконференции между Будкером и его коллегой профессором Алексеем Йершоу из Нью-Йоркского университета.

«Наша техника работает практически так же, как магнитно-резонансная томография, но она намного проще, потому что мы используем атомные магнитометры», - сказал Уикенброк, который является частью команды, проводящей исследования. Атомные магнитометры - это магнитометры с оптической накачкой, которые используют атомы в газообразной форме в качестве зондов для магнитного поля. Они имеются в продаже и используются в промышленных приложениях, а также в фундаментальных исследованиях.

Группа Будкера в JGU и HIM, которая также разрабатывает собственные усовершенствованные магнитные датчики, использует эти атомные магнитометры для фундаментальных исследований в физике, таких как поиск темной материи и попытки разгадать загадку, почему материя и антивещество не уничтожили друг друга после Большого взрыва.

В случае измерений, батареи помещают в фоновое магнитное поле. Батареи изменяют это фоновое магнитное поле, и изменение измеряется с помощью атомных магнитометров. «Изменение дает нам информацию о состоянии заряда батареи, о том, сколько заряда осталось в батарее, и о возможном повреждении», - добавил Уикенброк. «Процесс быстрый и, по нашему мнению, может быть легко интегрирован в производственные процессы». Периодические сообщения о серьезных травмах в результате взрыва электронных сигарет и ограничений на использование определенных типов мобильных телефонов в самолетах показывают, что существует необходимость обнаружения дефектов в элементах батареи.

«Диагностическая сила этого метода является многообещающей для оценки элементов в исследованиях, для контроля качества или во время работы», - заявили авторы в своей недавней статье PNAS. Летом прошлого года эта же рабочая группа организовала два мероприятия по прикладной атомной и ядерной физике с международным участием на высоком уровне. Около 200 исследователей со всего мира обратились к актуальным вопросам атомной магнитометрии и других методов квантовых измерений. опубликовано econet.ru по материалам sciencenews.org

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet