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Revolutionierung der Batteriesicherheit: Bahnbrechendes Glasfasergerät bietet wichtige Frühwarnung

Oct 16, 2023

Revolutionierung der Batteriesicherheit: Bahnbrechendes Glasfasergerät bietet wichtige Frühwarnung

Dank einer bahnbrechenden Zusammenarbeit zwischen der Jinan-Universität und der Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas wurde ein innovatives, multimodales integriertes Glasfasergerät geschaffen. Diese bahnbrechende Technologie, die in die Industrie implantiert werden kann Lithiumbatterienstellt einen historischen Wendepunkt dar, da er eine genaue Untersuchung und Früherkennung des gesamten thermischen Durchgehensprozesses ermöglicht. Diese innovative Entwicklung hat das Potenzial, die Sicherheit von Energiespeichersystemen auf der ganzen Welt völlig zu verändern.

Thermal runaway

Ein Meilenstein in der Batteriesicherheit

Ein langjähriges Hindernis für den weit verbreiteten Einsatz von Elektroautos und innovativen Energiespeichertechnologien ist das thermische Durchgehen der Batterie. Dieser Zustand kann von lokalen Kurzschlüssen bis hin zu katastrophalen internen Temperaturspitzen von über 800 °C reichen. Es zeichnet sich durch eine Abfolge komplizierter und miteinander verbundener Prozesse aus, die innerhalb der Batterie ablaufen. Die Folge war eine Explosion und ein Brand. Die Sicherheit der Energiespeicherung muss durch ein Verständnis dieses komplexen Prozesses und die Implementierung zuverlässiger Frühwarnsysteme entwickelt werden.

Die Geburt einer bahnbrechenden Technologie

Die Studienteams unter der Leitung von Professor Sun Jinhua, Professor Guo Tuan und dem Forscher Wang Qingsong haben eine brillante Antwort entwickelt. Diese Idee kann direkt in die Batterie implantiert werden, indem ein multimodales integriertes Glasfaser-In-situ-Überwachungsgerät geschaffen wird. Es zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, auch unter rauen Bedingungen zuverlässig zu arbeiten und Drücken und Temperaturen von bis zu 1000 bar standzuhalten. Diese erstaunliche Leistung ermöglicht die gleichzeitige und genaue Messung von Innendruck und Temperatur während des gesamten thermischen Durchgehensprozesses einer Batterie.

Technische Hürden überwinden

Die dichte Konstruktion der Batterie war zusammen mit den komplizierten internen Reaktionssystemen eines der Haupthindernisse bei der Bereitstellung präziser Frühwarnungen. Die Integration des faseroptischen Sensors sorgt nicht nur für Genauigkeit, sondern behebt auch das Problem des Übersprechens zwischen Temperatur- und Druckmesswerten. Es wurde ein einzigartiger Ansatz zur Trennung der Wärmeerzeugung von Luftdruckänderungen entwickelt, der wichtige Einblicke in die Mechanismen liefert, die ein thermisches Durchgehen verursachen.

Ein Blick in die Zukunft

Mit Blick auf die Zukunft ebnet diese Innovation den Weg für die gleichzeitige Überwachung mehrerer wichtiger Parameter innerhalb einer Batterie, darunter Temperatur, Druck, Brechungsindex, Gaszusammensetzung und Ionenkonzentration. Diese Konvergenz der faseroptischen Sensortechnologie mit Batterien ist vielversprechend für Anwendungen in Fahrzeugen mit neuer Energie, Sicherheitserkennung in Energiespeicherkraftwerken und darüber hinaus.

Revolutionizing Battery Safety

Dieses multimodale integrierte Glasfasergerät stellt einen Quantenfortschritt in der Batteriesicherheitstechnologie dar. Seine Fähigkeit, die Sicherheitslandschaft von Energiespeichersystemen zu verändern, sichert nicht nur die Zukunft von Elektroautos, sondern läutet auch eine neue Ära des Vertrauens im Bereich der Energiespeicherung ein. Mit dieser bedeutenden Leistung machen wir einen weiteren Schritt in Richtung einer Zukunft, in der Energie ethisch und sicher genutzt wird.

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