特斯拉電池專利確定電解質降解程度 防止電池故障

據外媒報道，特斯拉加拿大電池研究小組申請了一項新專利，該專利提供了一種分析鋰電池電解液的方法，可以幫助防止電池故障。此外，專利申請是由杰夫·達恩(Jeff Dahn)領導的特斯拉電池團隊提交的。目前，Jeff Dahn的主要工作集中在提高鋰電池的能量密度和耐用性上。今年早些時候，該研究小組還申請了電池技術專利。此次申請的專利名為“鋰離子電池電解液濃度成分測量方法及系統”。該專利申請陳述:本發明提供了一種用于確定鋰離子電池中電解質成分濃度的計算機實現的方法，該方法包括向光譜儀發送指令以捕獲電解質溶液的光譜并產生信號，此外，該信號將被分析以確定光譜中的一個或多個光譜特征。該方法還包括準備對應于具有預定電解質成分濃度的溶液的光譜數據庫，其中該數據庫還包括每種溶液的多個光譜特征。此外，該方法將使用光譜數據庫來進一步確定機器學習(ML)模型，該模型將用于確定樣品溶液中電解質成分的濃度。此外，專利還指出了目前電解液存在的問題以及分析電解液狀態的方法:鋰離子電池尤其是高壓電池失效的主要原因之一在于電解液的降解，尤其是充電電極上的電解液的降解。目前解決電池失效和電解液降解的主要方法集中在電極表面形成的由電解液降解產生的薄膜。這種薄膜在電解質溶液和電解質鹽中包含化學物質，例如六氟磷酸鋰(LiPF6)。LiPF6可以分解成氟化鋰(LiF)和五氟化磷(PF5)，五氟化磷很容易水解成氫氟酸(HF)和三氟化磷氧化物(PF3O)。這兩種水解產物在兩個電極上都有很高的反應活性，在六氟磷酸鋰溶液中不可避免地會存在，可能會對電極的性能產生不利影響。雖然有確定鋰離子電池中電解質溶液和電解質鹽六氟磷酸鋰的機理的方法，但是沒有廉價且準確的方法來表征電解質以確定電解質的降解程度。一般來說，電解質溶液的定量分析需要使用昂貴的分析工具，如核磁共振譜(NMR)、氣相色譜-質譜(GS-MS)、高效液相色譜(HPLC)和電感耦合等離子體發射光譜(ICP-OES)，并且還需要大量的時間進行分析。此外，一些分析功能甚至不能直接測量電解質成分的濃度。比如色譜中使用的檢測器不能接觸到六氟磷酸鋰的高溫降解產物，所以這類方法只能在去除電解液中的水溶性部分后，才能重點檢測電解液中的有機成分。

據外媒報道，特斯拉加拿大電池研究小組申請了一項新專利，該專利提供了一種分析鋰電池電解液的方法，可以幫助防止電池故障。此外，專利申請是由杰夫·達恩(Jeff Dahn)領導的特斯拉電池團隊提交的。目前，Jeff Dahn的主要工作集中在提高鋰電池的能量密度和耐用性上。今年早些時候，該研究小組還申請了電池技術專利。此次申請的專利名為“鋰離子電池電解液濃度成分測量方法及系統”。該專利申請陳述:本發明提供了一種用于確定鋰離子電池中電解質成分濃度的計算機實現的方法，該方法包括向光譜儀發送指令以捕獲電解質溶液的光譜并產生信號，此外，該信號將被分析以確定光譜中的一個或多個光譜特征。該方法還包括準備對應于溶液的光譜數據庫其中該數據庫還包括每種溶液的多個光譜特征。此外，該方法將使用光譜數據庫來進一步確定機器學習(ML)模型，該模型將用于確定樣品溶液中電解質成分的濃度。此外，專利還指出了目前電解液存在的問題以及分析電解液狀態的方法:鋰離子電池尤其是高壓電池失效的主要原因之一在于電解液的降解，尤其是充電電極上的電解液的降解。目前解決電池失效和電解液降解的主要方法集中在電極表面形成的由電解液降解產生的薄膜。這種薄膜在電解質溶液和電解質鹽中包含化學物質，例如六氟磷酸鋰(LiPF6)。LiPF6可以分解成氟化鋰(LiF)和五氟化磷(PF5)，五氟化磷很容易水解成氫氟酸(HF)和三氟化磷氧化物(PF3O)。這兩種水解產物在兩個電極上都有很高的反應活性，在六氟磷酸鋰溶液中不可避免地會存在，可能會對電極的性能產生不利影響。雖然有確定鋰離子電池中電解質溶液和電解質鹽六氟磷酸鋰的機理的方法，但是沒有廉價且準確的方法來表征電解質以確定電解質的降解程度。一般來說，電解質溶液的定量分析需要使用昂貴的分析工具，如核磁共振譜(NMR)、氣相色譜-質譜(GS-MS)、高效液相色譜(HPLC)和電感耦合等離子體發射光譜(ICP-OES)，并且還需要大量的時間進行分析。此外，一些分析功能甚至不能直接測量電解質成分的濃度。比如色譜中使用的檢測器不能接觸到六氟磷酸鋰的高溫降解產物，所以這類方法只能在去除電解液中的水溶性部分后，才能重點檢測電解液中的有機成分。

標簽：特斯拉

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