德国采用非接触式方法检测电池内部缺陷 可促进电池得到改进

可充电电池是很多新技术的核心，可用于增加可再生能源的使用率。更确切地说，可用于给电动汽车、手机和笔记本电脑提供动力。

据外媒报道，德国美因兹大学（Johannes Gutenberg University Mainz，JGU）赫尔姆霍兹研究所的科学家们提出一种非接触式方法，可用于检测锂离子电池的充电状态及所有缺陷，并利用原子磁力仪来测量电池周围的磁场。Dmitry Budker教授及其团队通常利用原子磁力学探索物理学基本问题，如寻找新的粒子。磁力学是用于描述磁场测量的术语，一个利用该科学的简单应用就是指南针，地球磁场会让指南针始终指着北方。

（图片来源：美因兹大学）

目前，对高容量可充电电池的需求正在增长，因而需要一种灵敏且准确的诊断技术，用于确定电池的状态。许多新研究的成功将取决于是否能够生产出可以提供足够容量且具备长寿命的电池。JGU物理系和赫尔姆霍兹研究所工作小组成员Arne Wickenbroc博士表示：“保证可充电电池的质量是一项重大挑战，非接触式测量法可以为改进电池提供新灵感。”该小组就在利用原子磁力仪对电池进行测量，并取得了突破性进展。

Wickenbrock博士表示：“我们的方法与磁共振成像相同，但是更简单，因为我们采用原子磁力仪。”原子磁力仪是一种光泵磁强计，利用气态原子作为磁场探针。此种设备在商业上已经可用，且可用于工业应用和基础研究。Budker的小组也在自主研发先进磁场传感器，利用此类原子磁力仪进行物理学基础研究，如研究暗物质，以及尝试解决在宇宙大爆炸之后，为什么物质和反物质没有消灭彼此的谜题。

在电池测量领域，该电池被放置在背景磁场中。电池会改变背景磁场，利用原子磁力仪可以测量到变化。Wickenbrock补充表示：“此种变化为我们提供了有关电池充电状态、电池剩余电量以及可能具备的损坏情况等信息。测量的过程很快，可轻易集成至生产过程。”此前有很多有关电子烟爆炸导致重伤的报道，而在登机时，不准携带某些类型手机的禁令也层出不穷，都表明了有必要检测电池内部的缺陷。