特斯拉電池專利確定電解質降解程度戒備電池故障

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，該專利提供了分解鋰離子電池電解質的辦法，可有助于戒備電池故障。

此外，該專利申請由JeffDahn領導的特斯拉電池小組提交。目前，JeffDahn的主要工作聚集在提升鋰離子電池的能量密度和耐久性上。

今年早些時候，該研究小組也申請過一項電池技術專利。此次其申請的專利名為“鋰電池電解質濃度成分測定辦法和系統”。

專利申請中寫道：本發明提供了一種確定鋰電池電解質成分濃度的計算機實現法，該辦法包括向分光儀發送指令，以抓取電解質溶液的光譜，并生成信號，此外，還將對該信號進行分解，以確定光譜中的一個或多個頻譜特征。

所述辦法還包括制備一個光譜數據庫，該數據庫要與預先確定的電解質成分濃度的溶液相對應，其中該數據庫還包括每個溶液的多個光譜特征。而且，該辦法還將使用光譜數據庫，進一步確定機器學習（ML）模型，將利用該模型確定樣品溶液中電解質成分濃度。

此外，該專利還指出了目前電解質存在的問題及分解電解質狀態辦法的問題：鋰電池，特別是高壓電池，失效的主要原由之一在于電解質的降解，特別是帶電電極上電解質的降解。

目前處理電池故障和電解質降解的主要辦法聚集于在電極表面形成的，電解質降解萌生的薄膜上。此類薄膜含有電解質溶液和電解質鹽中的化學物質，如六氟磷酸鋰（LiPF6）。

LiPF6可分析成氟化鋰（LiF）和五氟化磷（PF5），而五氟化磷又容易水解成氫氟酸（HF）和三氟氧化磷（PF3O），該兩種水解產物在兩個電極上都有很高的反應活性，而且由于它們會不可避免地存在于六氟磷酸鋰溶液中，因此可能對電極的性能造成不利影響。

雖然有辦法可以確定鋰電池中電解質溶液和電解質鹽六氟磷酸鋰的機理，但是今朝還沒有廉價而準確地辦法，可以表征電解質，從而確定電解質的降解程度。”

一般來說，電解質溶液的定量分解需要使用昂貴的分解工具，例如核磁共振儀譜（NMR）、氣相色譜-質譜（GS-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），而且還需要大量的時間來進行分解。

此外，有些分解功能甚至不能筆直測量電解質成分濃度。例如，色譜法中采用的測試器無法暴露在六氟磷酸鋰的高溫降解產物中，因此，此類辦法只能在電解質的水溶部分被移除之后，只關注于電解質的有機成分。

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