麻省理工学院研究通过声音解码电池退化，常态监测未来电池健康

今日新闻 2025年09月18日 01:54 0 aa

信息来源：https://news.mit.edu/2025/decoding-sounds-battery-formation-degradation-0916

麻省理工学院的研究人员最近取得了一项突破性进展，他们通过分析锂离子电池在充电和放电过程中发出的声音，成功解码了电池退化的信号。这项研究不仅为监测电池健康提供了一种全新的方法，还可能为电动汽车和大规模储能系统的安全和性能提升打下基础。

声发射的科学解读

在电池使用过程中，许多问题会潜在地导致电池失效，包括结构变化和化学反应等。这些问题产生的微弱声音，往往在电池发生故障之前就已经开始出现。然而，直到现在，科学界仍未能准确解释这些声音的来源及其预示的潜在问题。

麻省理工学院化学工程系的研究小组通过分析电池发出的声音，能够将特定的声音模式与内部发生的不同退化机制关联起来。他们在9月5日发表在《焦耳》杂志上的研究论文中，详细描述了这一发现。研究表明，声音能够反映出如气体产生或材料裂缝等电池退化的主要机制，从而为电池健康监测提供了一种潜在的方法。

新监测方法的实施

为了实现这一目标，研究团队将电化学测试与声发射记录相结合，利用一种无源和无损的方式在实际充放电条件下进行监测。这一方法不仅经济有效，还能实时提供关于材料健康状况的信息，从而为管理电池系统提供重要工具——不仅用于预测剩余使用寿命，还能够识别潜在的安全隐患。

研究人员通过对电池声音的准确记录和分析，克服了以往仅监测声音强度的局限，能够将声发射与实际电压和电流数据结合，确定导致声音发射的具体电池内部过程。这种科学创新为以后的电池研发和应用提供了全新的思路。

应用潜力及未来展望

研究人员认为，这项新的监测方法将极大地增强电池的安全性和可靠性。研究小组获得了塔塔汽车公司的资助，正在为电动汽车开发电池监测系统。基于他们的发现，未来将打算开发出一种实用和廉价的监测设备，能够在不影响电池使用的前提下，实时跟踪电池的健康状态。

除了应用于电动汽车领域，这种声发射监测技术也将在电池制造过程中的质量控制上发挥重要作用。电池生产中常常涉及化成循环过程，这不仅耗时且昂贵，但新系统的引入将有助于在生产过程中更早识别质量不合格的电池。

通过监测气体产生的特征，研究人员希望能够在电池使用寿命内更便捷地将合格产品与不合格产品区分开来，从而有效提升生产效率并降低成本。

结论

麻省理工学院的这一新研究展示了利用声音监测电池健康的潜力，可能成为电池管理和维护领域的新标准。这一方法的成功实施有望对电动汽车、可再生能源存储和其他锂离子电池应用产生深远的影响。随着对这一技术的进一步发展，未来的电池监测将更为智能和高效，从而推动电池技术的进化与革新。

纵览快评｜机票买完还收钱，“付费选座”何时休！

发表评论