2022-04-25 サセックス大学
電池の電流の流れを画像化する画期的な方法であり、損傷や欠陥のあるセルがあるかどうかを明らかにできる可能性があります。この新しい情報は、科学者が非侵襲的にバッテリーの健康状態や安全性を判断できるようになったことを意味します。
磁気センサーの重要な点は、非侵襲的で比較的安価であり、リアルタイムで活動を追跡できることです。これにより、研究開発時に電池セルの性能や安全性について全く新しい知見を得ることができ、製造や品質管理を簡素化・迅速化し、最適かつ最も重要な安全運転を実現することができます。
このセンサーは、電池内の非常に低い磁場を検出することで機能します。 スキャンを行うには、まず電池を磁気シールド内に置き、地球自身の磁場を含む他のソースからの干渉を排除します。スキャンが完了すると、電池内の電流の流れが画像化されます。 この画像に見られる微妙な違いから、電池の不具合を発見することができます。
＜関連情報＞
- https://www.sussex.ac.uk/research/full-news-list?id=57868
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775322003251
リチウムイオン電池の非侵襲的な電流密度イメージング Non-invasive current density imaging of lithium-ion batteries
Mark G.Bason,Thomas Coussens,Matthew Withers,Christopher Abel,Gary Kendall,Peter Krüger
Journal of Power Sources Published:7 April 2022
https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2022.231312
Abstract
The rapid pace of replacing fossil fuel propelled transport by electric vehicles is critically dependent on high-performing, high energy density batteries. Optimal and safe use of existing battery cells and development of much-needed novel battery chemistries and geometries require a multitude of diagnostic and monitoring tools. While structural and chemical information is readily extracted through a host of imaging techniques, non-invasive functional detection of interior battery processes remains limited. Here we introduce sensitive magnetometry performed outside the battery, revealing internal current distribution. As a key application, we use a sensor array to image the internal current flow of a pouch cell cycling between charge states. We find good agreement between measured and modelled fields with sufficient resolution to detect percent-level deviations around high current density areas. This opens the path towards rapid and reliable assessment throughout the battery life cycle, from battery development and manufacturing quality assurance to optimised use.
