特斯拉申請新專利 可幫助戒備電池故障

據外媒報道，電動車制造商特斯拉公司位于加拿大的電池研究團隊日前提交了一項新的專利申請，這是一種分解鋰電池中電解質的辦法，這將有助于戒備電池出現故障。

這項專利是杰夫·達恩(JeffDahn)領導的特斯拉電池研究團隊在哈利法克斯(Halifax)提交的。達恩被認為是鋰電池范疇的先行。自從鋰電池被發明以來，達恩就一直致力于鋰電池的研究。他幫助提高了鋰電池的生命周期，這有助于其商業化。達恩的工作今朝緊要聚集在提高電池能量密度和耐久性上。

2016年，依據新成立的“NSERC/特斯拉加拿大工業研究”(NSERC/TeslaCanadaIndustrialResearch)，達恩所屬研究團隊結束了與3M長達20年的研究協議，轉而開始與特斯拉合作。通過這項協議，特斯拉在新斯科舍省哈利法克斯附近的達恩集團附近投資了一個新的研究試驗室。

在過去的幾年里，達恩沒有太多消息流露出來，但之前曾有報道稱，他的團隊一直在研究電解液添加劑，以提高鋰電池的化學性能。今年早些時候，該團隊開始為特斯拉申請電池技術專利，今天又公布了一項新的專利，也就是所謂的“鋰電池電解質成分濃度測定辦法與系統”。

達恩等人在專利申請摘要中描述了這項發明：

我們的技術供應了一種用于確定鋰電池或鋰電池中電解質成分濃度的計算機實現辦法。該辦法包括向光譜儀公布指令，以捕獲電解質樣品溶液的光譜并生成信號。該辦法包括對信號進行分解，以確定光譜的一個或多個頻譜特征。

所述辦法包括制備與具有預先確定的電解質成分濃度的溶液相對應的光譜數據庫，其中該數據庫包括用于每個溶液多個光譜特征的光譜數據庫。該辦法還包括使用光譜數據庫確定機器學習(ML)模型，同時包括使用機器學習模型測定樣品溶液中電解質成分的濃度。

特斯拉描述了當前電解質的問題以及要怎么樣分解它們的狀態：

鋰電池（特別是在高壓電池中）失效的一個緊要原由是電解質的降解，尤其是在充電電極的表面。現有的處理電池失效和電解質降解的辦法緊要聚集在建立在電極表面的電解質分析產物膜上。這些薄膜含有來自電解質溶劑和電解質鹽的化學成分，如六氟磷酸鋰(LiPF6)。

例如，LiPF6分析為LiF和PF5，后者很容易水解成HF和PF3O。這兩種水解產物在電極上都有很高的活性，它們不可避免地存在于LiPF6溶液中，可能會對電極的性能萌生不利影響。雖然鋰電池中電解質溶劑和電解質鹽LiPF6的消耗機理已經確定，但并不存在一種廉價而準確的辦法來表征未知電解質，從而確定電解質的降解程度。

通常，電解質溶液的定量分解側重于昂貴的分解工具，如核磁共振譜儀(NMR)、氣相色譜-質譜(GC-MS)、高效液相色譜儀(HPLC)和電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP-OES)，并且要大量的時間來進行分解。此外，有些分解工具甚至不能筆直測量電解質成分的濃度。例如，色譜辦法中使用的柱或測試器不能暴露在LiPF6的高溫分析產物中，因此這些辦法只關注電解質的有機部分。

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