充電隻需10分鍾,還可監控電池健康的芯片
發布時間:2015-12-01 責任編輯:sherry
【導讀】新加坡南洋理工大學的研究人員開發出一款可監測電池狀態的智能芯片,不僅能讓充電時間大幅縮短到10分鍾以內,還可確認電池的健康狀況以及是否可以安全使用。
當(dang)用(yong)戶(hu)的(de)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)或(huo)電(dian)動(dong)車(che)中(zhong)的(de)電(dian)池(chi)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)或(huo)存(cun)在(zai)著(zhe)火(huo)的(de)風(feng)險(xian)時(shi),這(zhe)款(kuan)智(zhi)能(neng)芯(xin)片(pian)就(jiu)會(hui)發(fa)出(chu)警(jing)告(gao)。相(xiang)形(xing)之(zhi)下(xia),目(mu)前(qian)的(de)警(jing)示(shi)係(xi)統(tong)隻(zhi)能(neng)在(zai)電(dian)池(chi)已(yi)經(jing)過(guo)熱(re)或(huo)者(zhe)任(ren)何(he)補(bu)救(jiu)措(cuo)施(shi)都(dou)已(yi)經(jing)太(tai)遲(chi)之(zhi)後(hou)才(cai)會(hui)通(tong)知(zhi)用(yong)戶(hu)。
南洋理工大學能源研究所教授Rachid Yazami主導開發的這款智能芯片尺寸相當小,幾乎可以嵌入於所有的電池中。
Yazami 教授是電池研究的先驅,他曾經獲頒美國國家工程學院(National Academy of Engineerin;NAE)的德雷鉑獎(2014 Draper Prize for Engineering),表彰他作為鋰離子電池的三大發明人之一。該獎項認可他於1980年代發現如何讓鋰離子電池可安全充電的成就,從而為今日的普遍應用鋪路。
“雖然電池故障起火的風險很低,但由於每年生產幾十億的鋰離子電池,即使是百萬分之一的機率都可能意味著上千次的故障意外,”Yazami教授解釋,“這為電動車甚至是先進的飛機帶來嚴重的風險,因為大型電池組中zhong通tong常chang裝zhuang載zai著zhe數shu百bai個ge或huo串chuan聯lian更geng多duo電dian池chi單dan元yuan,才cai足zu以yi為wei汽qi車che或huo飛fei機ji提ti供gong動dong力li。如ru果guo因yin為wei其qi中zhong一yi個ge電dian池chi故gu障zhang引yin起qi化hua學xue物wu質zhi著zhe火huo,就jiu可ke能neng導dao致zhi附fu近jin的de電dian池chi起qi火huo,甚shen至zhi引yin發fa爆bao炸zha。”
Yazami教授根據電化學熱力學測量開發出專有算法,嵌入於智能芯片中。

這款智能型電池監測芯片比10美分硬幣更小得多
現(xian)有(you)的(de)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)內(nei)部(bu)都(dou)有(you)一(yi)款(kuan)可(ke)顯(xian)示(shi)其(qi)電(dian)壓(ya)與(yu)溫(wen)度(du)讀(du)數(shu)的(de)芯(xin)片(pian),但(dan)當(dang)今(jin)的(de)電(dian)池(chi)芯(xin)片(pian)還(hai)無(wu)法(fa)偵(zhen)測(ce)功(gong)能(neng)故(gu)障(zhang)的(de)征(zheng)狀(zhuang),隻(zhi)能(neng)顯(xian)示(shi)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)的(de)估(gu)計(ji)電(dian)量(liang)。
然而,Yazami教授的專利算法透過3D圖表分析電池的健康狀態與充電狀況。在顯示屏幕上,它看起來就類似於從山上一路滑雪而下的路徑。Yazami教授說:“全新電池使用時的‘滑雪路線’看起來與電池老化或故障的情況不同,就像2個指紋彼此不同一樣。”
“chulezhidaodianchidelaohuazhuangkuang,womendejishuhainenggougaozhidianchichongdianshideshijiqingkuang,yineryouhuachongdianguocheng,shidedianchinenggouzaigengkuaichongdiandetongshiyeweichizaizuijiazhuangtai。”目前的電池在充電過程中保護程度不足,使得充電速度減慢,如今,新的芯片將能解決這個問題,迅速在10分鍾之內完全充電。
“預計在未來,每一個電池中都會有這樣的芯片,從而降低了電子設備與電動車中電池起火的風險,同時延長其使用壽命。”
Yazami教授花費五年的時間打造這款智能芯片,如今由其新創的KVI Pte Ltd.進行銷售。另一位研究科學家Sohaib El Outmani也協助了這項研究,兩人共同於南洋理工大學能源研究所(ERIAN)開發這款智能芯片平台。
KVI是由南洋理工大學商業化計劃NTUitive育成,該公司計劃將這款芯片發展成為一係列的產品,包括用於為移動設備充電的電池組、電動車的充電計,以及可用於每個電池中的智能芯片。
這家新創公司取得了Yazami教授ETM技術的獨家授權,該技術主要根據他在新加坡南洋理工大學、加州技術學院(Caltech))以及法國國家科學研究中心(CNRS)的研究。
該技術將於2016年底以前提供給芯片製造商與電池製造商授權。
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