一个更智能、更高效的电池管理时代即将到来

此前，该行业只能通过建模来估计电池内部的温度……

文／NE-SALON新能源集团

热管理一直是动力电池和储能电池领域头疼的问题。最近，伦敦大学的一个研究小组展示了一项新技术——他们成功地测量了电池的无损“体温”。该技术可能会极大地改善储能热管理行业的问题。目前，本文以Mapping为基础 internal temperatures during high-ratebattery 以applications为题发表在Nature上。

在动力电池领域，电动汽车需要更高的充放电率，以减少充电站的拥堵和货物运输的停机时间，从而导致电池内部温度急剧上升，造成潜在的危险。为了防止短路和污染，锂离子电池在制造过程中被密封，加上电池内部复杂的化学反应，使内部温度难以探测。

与动力电池系统相比，储能系统聚集的电池数量更多，电池容量和功率也更大。大量电池紧密排列在一个空间内，运行条件复杂多变，有时是高倍率，有时是低倍率，容易造成热产量不均匀、温度分布不均匀、电池间温差大等问题。这些问题可能会导致部分电池的充放电性能、容量和使用寿命下降，从而影响整个储能系统的性能，严重时会导致热失控和安全事故。

因此，该行业迫切需要能够实时监测电池内部温度的技术。

在此背景下，英国伦敦大学学院的P.R. Shearing教授及其团队利用XRD技术研究了商业圆柱形电池(如18650电池)，并提出了两种无损温度测量方法。第一种方法是利用XRD-CT技术生成完整的横截面温度图，以研究充放电结束时电池的温度分布。第二种方法是使用多通道准直仪（MCC），所选内部位置的温度可以实时量化，以便在操作过程中进行监测。(注:本研究采用高镍NMC811正极和Gr50两种商业化18650电池-SiO x正极匹配，LFP正极与Gr负极匹配)

在此之前，该行业只能通过建模来估计电池内部的温度。专利显示，通过建立电化学热耦合模型，模拟电池工作过程中电化学过程与热行为的相互作用，获得放电过程中不同时间点对应电池的中心温度和表面温度，然后采用数据拟合法获取中心温度和表面温度的差值与时间的关系，导入电池管理系统，结合测量的表面温度实时估计电池的中心温度。(来源:锂离子电池内部温度实时预测方法用于电池管理系统)

但是随着英国伦敦大学的P.R. Shearing教授及其团队的研究成果在电池热管理领域取得了显著的突破。通过无损测量电池的内部温度，为储能系统和动力电池提供了前所未有的解决方案。该技术的出现将大大改善长期困扰行业的电池热管理问题。

通过对电池内部温度的实时监测，可以及时发现和处理潜在的安全风险，确保电池系统的稳定运行。这将极大地促进电动汽车行业的快速发展和能源存储技术的进步。一个更智能、更高效的电池管理时代即将到来……来源：NE-新能汇GSALON