【導讀】新加坡南洋理工大學的研究人員開發(fā)出一款可監(jiān)測電池狀態(tài)的智能芯片，不僅能讓充電時間大幅縮短到10分鐘以內，還可確認電池的健康狀況以及是否可以安全使用。
當用戶的智能手機或電動車中的電池出現(xiàn)故障或存在著火的風險時，這款智能芯片就會發(fā)出警告。相形之下，目前的警示系統(tǒng)只能在電池已經過熱或者任何補救措施都已經太遲之后才會通知用戶。
南洋理工大學能源研究所教授Rachid Yazami主導開發(fā)的這款智能芯片尺寸相當小，幾乎可以嵌入于所有的電池中。
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(fā)明人之一。該獎項認可他于1980年代發(fā)現(xiàn)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，但由于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，因為大型電池組中通常裝載著數(shù)百個或串聯(lián)更多電池單元，才足以為汽車或飛機提供動力。如果因為其中一個電池故障引起化學物質著火，就可能導致附近的電池起火，甚至引發(fā)爆炸。”
Yazami教授根據(jù)電化學熱力學測量開發(fā)出專有算法，嵌入于智能芯片中。
這款智能型電池監(jiān)測芯片比10美分硬幣更小得多
現(xiàn)有的鋰離子電池內部都有一款可顯示其電壓與溫度讀數(shù)的芯片，但當今的電池芯片還無法偵測功能故障的征狀，只能顯示電池充電的估計電量。
然而，Yazami教授的專利算法透過3D圖表分析電池的健康狀態(tài)與充電狀況。在顯示屏幕上，它看起來就類似于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。”
“除了知道電池的老化狀況，我們的技術還能夠告知電池充電時的實際情況，因而優(yōu)化充電過程，使得電池能夠在更快充電的同時也維持在最佳狀態(tài)。”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分鐘之內完全充電。
“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(chuàng)的KVI Pte Ltd.進行銷售。另一位研究科學家Sohaib El Outmani也協(xié)助了這項研究，兩人共同于南洋理工大學能源研究所(ERIAN)開發(fā)這款智能芯片平臺。
KVI是由南洋理工大學商業(yè)化計劃NTUitive育成，該公司計劃將這款芯片發(fā)展成為一系列的產品，包括用于為移動設備充電的電池組、電動車的充電計，以及可用于每個電池中的智能芯片。
這家新創(chuàng)公司取得了Yazami教授ETM技術的獨家授權，該技術主要根據(jù)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。
該技術將于2016年底以前提供給芯片制造商與電池制造商授權。
