Специалисты из Массачусетского технологического института разработали новый подход к оценке состояния литий-ионных аккумуляторов, основанный на анализе их акустических характеристик. Этот метод позволяет выявлять внутренние процессы деградации элементов питания без их физического вскрытия. В ходе исследования команда химико-технологического факультета обнаружила четкую корреляцию между определенными звуковыми паттернами и ключевыми процессами, происходящими внутри батарей во время циклов заряда-разряда. Ученым удалось идентифицировать акустические сигналы, соответствующие образованию газовых пузырьков и появлению микротрещин в электродных материалах.
Методика сочетает электрохимические измерения с высокоточной акустической записью в реальном времени. Исследователи синхронизировали показания напряжения и силы тока со звуковыми сигналами, что позволило точно определить момент возникновения различных аномалий. Результаты были дополнительно верифицированы с помощью электронной микроскопии. Особенностью подхода стало применение вейвлет-преобразования для выделения полезных сигналов из фонового шума. Технология предоставляет ценную информацию, недоступную при традиционном анализе электрических параметров.
Практическая значимость метода заключается в возможности раннего предупреждения о тепловом разгоне батарей до возникновения критических ситуаций. Метод оценки открывает новые возможности для неразрушающего контроля в исследованиях материалов. Производственные предприятия могли бы использовать ее для выявления дефектных элементов на ранних стадиях сборки, что значительно сократит затраты. В настоящее время ведется работа совместно с Tata Motors над созданием системы мониторинга для электромобилей.
А американские военные получат аккумуляторные жилеты для питания электроники.
