當用戶(hù)的智能手機或電動(dòng)車(chē)中的電池出現故障或存在著(zhù)火的風(fēng)險時(shí)，這款智能芯片就會(huì )發(fā)出警告。相形之下，目前的警示系統只能在電池已經(jīng)過(guò)熱或者任何補救措施都已經(jīng)太遲之后才會(huì )通知用戶(hù)。

 

南洋理工大學(xué)能源研究所教授Rachid Yazami主導開(kāi)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?zhuān)?jīng)獲頒美國國家工程學(xué)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(fēng)險很低，但由于每年生產(chǎn)幾十億的鋰離子電池，即使是百萬(wàn)分之一的機率都可能意味著(zhù)上千次的故障意外，”Yazami教授解釋?zhuān)?ldquo;這為電動(dòng)車(chē)甚至是先進(jìn)的飛機帶來(lái)嚴重的風(fēng)險，因為大型電池組中通常裝載著(zhù)數百個(gè)或串聯(lián)更多電池單元，才足以為汽車(chē)或飛機提供動(dòng)力。如果因為其中一個(gè)電池故障引起化學(xué)物質(zhì)著(zhù)火，就可能導致附近的電池起火，甚至引發(fā)爆炸。”

 

Yazami教授根據電化學(xué)熱力學(xué)測量開(kāi)發(fā)出專(zhuān)有算法，嵌入于智能芯片中。

這款智能型電池監測芯片比10美分硬幣更小得多

 

現有的鋰離子電池內部都有一款可顯示其電壓與溫度讀數的芯片，但當今的電池芯片還無(wú)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(zhuān)利算法透過(guò)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(lái)就類(lèi)似于從山上一路滑雪而下的路徑。Yazami教授說(shuō)：“全新電池使用時(shí)的‘滑雪路線(xiàn)’看起來(lái)與電池老化或故障的情況不同，就像2個(gè)指紋彼此不同一樣。”

 

“除了知道電池的老化狀況，我們的技術(shù)還能夠告知電池充電時(shí)的實(shí)際情況，因而優(yōu)化充電過(guò)程，使得電池能夠在更快充電的同時(shí)也維持在最佳狀態(tài)。”目前的電池在充電過(guò)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(gè)問(wèn)題，迅速在10分鐘之內完全充電。

 

“預計在未來(lái)，每一個(gè)電池中都會(huì )有這樣的芯片，從而降低了電子設備與電動(dòng)車(chē)中電池起火的風(fēng)險，同時(shí)延長(cháng)其使用壽命。”

 

Yazami教授花費五年的時(shí)間打造這款智能芯片，如今由其新創(chuàng )的KVI Pte Ltd.進(jìn)行銷(xiāo)售。另一位研究科學(xué)家Sohaib El Outmani也協(xié)助了這項研究，兩人共同于南洋理工大學(xué)能源研究所(ERIAN)開(kāi)發(fā)這款智能芯片平臺。

 

KVI是由南洋理工大學(xué)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(chǎn)品，包括用于為移動(dòng)設備充電的電池組、電動(dòng)車(chē)的充電計，以及可用于每個(gè)電池中的智能芯片。

 

這家新創(chuàng )公司取得了Yazami教授ETM技術(shù)的獨家授權，該技術(shù)主要根據他在新加坡南洋理工大學(xué)、加州技術(shù)學(xué)院(Caltech))以及法國國家科學(xué)研究中心(CNRS)的研究。

 

該技術(shù)將于2016年底以前提供給芯片制造商與電池制造商授權。