在UCL的電化學創新實驗室(EIL)
，yizhiyouyanjiuyuan，jiaoshouhegongyehezuohuobanzuchengdetuandui，zhengzaiyanjiushiyongbaokuoqingranliaodianchizaineidegezhongdianhuaxueshebeijinxingfadian。gaituanduidemubiaoshiconglilunheyingyongdejiaoduyanfaweilaidenengyuanjishu，zuizhongwanchengzhexiejishudeshangyehuayingyong。

 

燃ran料liao電dian池chi使shi氫qing氣qi和he氧yang氣qi化hua合he產chan生sheng電dian，熱re和he水shui。像xiang電dian池chi一yi樣yang，燃ran料liao電dian池chi將jiang化hua學xue反fan應ying產chan生sheng的de能neng量liang轉zhuan化hua為wei可ke利li用yong的de電dian能neng。但dan燃ran料liao電dian池chi隻zhi要yao提ti供gong燃ran料liao(氫氣)就能發電，不會損失電量。燃料電池使用純氫氣性能最好；但dan是shi像xiang天tian然ran氣qi，甲jia醇chun，或huo是shi汽qi油you等deng燃ran料liao也ye可ke以yi進jin行xing轉zhuan化hua，生sheng成cheng燃ran料liao電dian池chi所suo需xu的de氫qing氣qi。為wei了le提ti供gong需xu要yao的de能neng量liang，燃ran料liao電dian池chi可ke以yi進jin行xing串chuan聯lian和he並bing聯lian，用yong來lai產chan生sheng具ju體ti應ying用yong所suo需xu的de更geng高gao電dian壓ya或huo電dian流liu。這zhe種zhong設she計ji叫jiao做zuo燃ran料liao電dian池chi堆dui。

 

 

James Robinson是EIL的博士研究員，重點研究蓄電池和燃料電池的高分辨率熱成像。James Robinson解釋道，“燃料電池中發生著眾多電化學反應。

 

“hongwairexiangyijianceranliaorelixueretexingdenenglifangbianwomenduiyunxingjizhiheguzhangjinxingjianyan。ranliaodianchineidedianhuaxuefanyinghuichanshengre，jiyuzheyiyuanli，rexiangyijiuchengleranliaodianchijiancedelixiangshebei。tongguolijieguancedewendu，rexiangyijiukeyongyujiancefanyingsulv，lengquexitongxiaoguo，heranliaodianchidezhengtixingneng。”

 

運yun行xing中zhong的de電dian池chi出chu現xian熱re點dian
，表biao明ming電dian池chi的de該gai區qu域yu將jiang會hui出chu現xian故gu障zhang。這zhe種zhong不bu良liang的de熱re力li學xue行xing為wei會hui通tong過guo一yi種zhong稱cheng為wei熱re失shi控kong的de多duo米mi諾nuo效xiao應ying快kuai速su擴kuo散san到dao整zheng個ge電dian池chi。這zhe將jiang導dao致zhi災zai難nan性xing的de故gu障zhang。電dian壓ya過guo高gao
，充chong電dian過guo足zu，環huan境jing溫wen度du過guo高gao，或huo多duo個ge問wen題ti同tong時shi並bing存cun都dou會hui引yin發fa熱re失shi控kong。如ru果guo安an全quan通tong氣qi孔kong堵du塞sai或huo失shi效xiao，密mi封feng電dian池chi有you時shi會hui發fa生sheng劇ju烈lie的de爆bao炸zha。鋰li離li子zi電dian池chi最zui容rong易yi發fa生sheng熱re失shi控kong現xian象xiang。通tong過guo了le解jie這zhe些xie現xian象xiang
，EIL就能夠徹底的提出一種全新的，更安全，更長壽的電池設計方案。

 

EIL使用了各種技術檢測燃料電池，包括X射she線xian顯xian微wei鏡jing
，電dian化hua學xue原yuan子zi力li顯xian微wei鏡jing
，電dian流liu測ce繪hui，廢fei氣qi分fen析xi，高gao速su成cheng像xiang，熱re成cheng像xiang和he一yi大da堆dui專zhuan門men的de電dian化hua學xue技ji術shu。熱re成cheng像xiang用yong於yu識shi別bie燃ran料liao電dian池chi內nei的de不bu均jun勻yun發fa熱re，對dui於yu設she備bei的de運yun行xing來lai說shuo，通tong常chang是shi個ge不bu好hao的de跡ji象xiang。例li如ru熱re量liang分fen布bu不bu均jun反fan映ying了le不bu均jun勻yun的de燃ran料liao分fen布bu或huo高gao電dian阻zu，會hui降jiang低di所suo產chan生sheng的de電dian流liu或huo電dian池chi間jian的de溫wen度du變bian化hua。

 

James Robinson表示：“電dian池chi間jian的de溫wen度du變bian化hua能neng夠gou為wei燃ran料liao電dian池chi堆dui的de故gu障zhang或huo降jiang解jie提ti供gong早zao期qi預yu警jing。這zhe就jiu是shi為wei何he我wo們men更geng感gan興xing趣qu之zhi處chu在zai於yu整zheng個ge電dian池chi堆dui的de溫wen度du梯ti度du，而er不bu是shi對dui溫wen度du本ben身shen的de緣yuan由you。因yin為wei它ta能neng告gao訴su我wo們men關guan於yu燃ran料liao電dian池chi是shi否fou正zheng常chang工gong作zuo或huo是shi否fou降jiang解jie的de信xin息xi。”

 

 

在EIL
，James Robinson在研發中使用FLIR SC5000紅外熱像儀已經一年多了。他評價道：“我們團隊的很多組員也都經常使用FILR紅外熱像儀
，它總能為我們的研究提供非常可靠的檢測結果。”James Robinson解釋道：“除了FLIR紅(hong)外(wai)熱(re)像(xiang)儀(yi)以(yi)外(wai)，我(wo)們(men)主(zhu)要(yao)還(hai)使(shi)用(yong)熱(re)電(dian)偶(ou)作(zuo)為(wei)輔(fu)助(zhu)測(ce)溫(wen)工(gong)具(ju)。熱(re)像(xiang)儀(yi)的(de)優(you)勢(shi)是(shi)能(neng)提(ti)供(gong)更(geng)好(hao)的(de)空(kong)間(jian)溫(wen)度(du)圖(tu)。這(zhe)是(shi)使(shi)用(yong)熱(re)電(dian)偶(ou)無(wu)法(fa)實(shi)現(xian)的(de)，因(yin)為(wei)它(ta)一(yi)次(ci)隻(zhi)能(neng)測(ce)量(liang)一(yi)個(ge)點(dian)的(de)溫(wen)度(du)。尤(you)其(qi)是(shi)當(dang)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)出(chu)現(xian)溫(wen)度(du)分(fen)布(bu)不(bu)均(jun)時(shi)，使(shi)用(yong)熱(re)電(dian)偶(ou)很(hen)可(ke)能(neng)丟(diu)失(shi)重(zhong)要(yao)數(shu)據(ju)。”

 

這(zhe)種(zhong)點(dian)測(ce)溫(wen)確(que)實(shi)能(neng)產(chan)生(sheng)誤(wu)導(dao)結(jie)果(guo)，容(rong)易(yi)讓(rang)人(ren)產(chan)生(sheng)該(gai)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)比(bi)實(shi)際(ji)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)更(geng)好(hao)或(huo)更(geng)差(cha)的(de)錯(cuo)覺(jiao)。而(er)使(shi)用(yong)熱(re)成(cheng)像(xiang)技(ji)術(shu)，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)各(ge)點(dian)的(de)準(zhun)確(que)測(ce)溫(wen)檢(jian)測(ce)到(dao)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)內(nei)部(bu)的(de)瑕(xia)疵(ci)和(he)故(gu)障(zhang)。故(gu)障(zhang)點(dian)就(jiu)是(shi)圖(tu)像(xiang)中(zhong)的(de)熱(re)點(dian)或(huo)冷(leng)點(dian)

；一(yi)般(ban)分(fen)別(bie)為(wei)劇(ju)烈(lie)反(fan)應(ying)或(huo)無(wu)反(fan)應(ying)區(qu)域(yu)。而(er)使(shi)用(yong)熱(re)電(dian)偶(ou)測(ce)量(liang)這(zhe)些(xie)區(qu)域(yu)是(shi)根(gen)本(ben)不(bu)可(ke)能(neng)實(shi)現(xian)的(de)。使(shi)用(yong)熱(re)像(xiang)儀(yi)能(neng)夠(gou)快(kuai)速(su)輕(qing)鬆(song)地(di)完(wan)成(cheng)這(zhe)種(zhong)分(fen)析(xi)，並(bing)精(jing)確(que)的(de)顯(xian)示(shi)故(gu)障(zhang)點(dian)的(de)空(kong)間(jian)位(wei)置(zhi)。

 

 

James Robinson表示：“購買之初
，我們確實考慮了很多熱像儀品牌。但是在考慮性價比，並結合FLIR銷售代表給我們的現場演示後，我們深信FLIR紅外熱像儀就是最好的選擇。”

 

James Robinson補充道：“這款熱像儀的高熱靈敏度和高幀頻對於我們獲得需要的可靠溫度數據非常有用。同時，在了解主要功能後，FLIR SC5000操作也相對簡單。與熱像儀同等重要的還有我們用於熱圖像分析的FLIR ResearchIR軟件。”FLIR ResearchIR軟件主要麵向使用熱像儀開展研發工作的用戶，具有高速記錄和高級熱圖像分析功能。研究人員可以使用ResearchIR軟件快速瀏覽

，記錄和存儲圖像，後處理快速熱事


，並根據實時圖像或記錄的圖像序列生成時間-溫度圖。

 

 

電池在放電狀態中呈現熱梯度

 

紅外熱像儀正在檢測18650電池

 

電氣加載中的聚合物電解質膜燃料電池

 

（文中所示圖像並不代表熱像儀的實際分辨率，圖像僅供說明之用。）