豐田中央研究所開發出非破壞性之LiB健康狀況診斷技術

 

刊登日期:2024/3/9
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日本豐田中央研究所開發了一項透過高頻電流反應檢測出從鋰離子電池(LiB)內部析出之鋰金屬,可對電池健康狀況進行非破壞性診斷之技術,可望適用於鋰電池再利用等長期使用時的檢查用途。

以往LiB劣化診斷係透過測量鋰離子移動之電阻值變化,然而此方法仍有無法直接測定鋰金屬析出程度的課題。對此,豐田中央研究所將重點放在直接影響金屬材料特性變化的電子運動上,而非鋰離子的運動。研究團隊認為透過利用電子以高頻流動時,電子電流集中於傳導路徑邊緣的「集膚效應(Skin Effect)」現象,將可特定檢測析出於電極邊緣(負極表面)的鋰金屬。

為了抽出電子的流動,研究小組以各種條件反復進行實驗,並發現在特定的高頻段中具有「離子的運動或端子等結構所造成的影響很小,可以著重於電池內部電子的運動」的性質。由此可知在此高頻段,當負極表面存在了鋰金屬,在電子更容易流動的方向可以觀測到電池內部的電阻變化。

研究團隊也試作出可以檢測該電阻值變化的感測器,並驗證是否可以監測鋰金屬析出,結果顯示可易於進行非破壞性且即時之鋰金屬析出量測。此項研究成果將可望促進今後LiB的再利用。


資料來源: https://www.tytlabs.co.jp/assets/images/news/post/2860/news_release.pdf
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