นวัตกรรมในอุปกรณ์วิจัยแบตเตอรี่ในห้องปฏิบัติการ: ขับเคลื่อนความก้าวหน้าในเทคโนโลยีพลังงานใหม่

ในภูมิทัศน์เทคโนโลยีพลังงานใหม่ที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วในปัจจุบันอุปกรณ์วิจัยแบตเตอรี่ในห้องปฏิบัติการ กำลังก้าวขึ้นมาเป็นแรงขับเคลื่อนสำคัญที่ขับเคลื่อนความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ด้านแบตเตอรี่ ตั้งแต่การพัฒนาวัสดุไปจนถึงการทดสอบประสิทธิภาพ เครื่องมือที่มีความแม่นยำสูงเหล่านี้ไม่เพียงแต่เร่งนวัตกรรมของแบตเตอรี่ใหม่ๆ เท่านั้น แต่ยังให้การสนับสนุนข้อมูลที่มั่นคงสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมอีกด้วย

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี: การเรียนรู้ของเครื่องจักรช่วยส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาแบตเตอรี่
เมื่อไม่นานมานี้ การเรียนรู้ของเครื่องจักรได้ถูกผนวกเข้าอย่างลึกซึ้งในการวิจัยแบตเตอรี่ แสดงให้เห็นถึงศักยภาพอันล้ำสมัยโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 

ตามการศึกษาล่าสุด พบว่าการผสมผสานการประมวลผลประสิทธิภาพสูงกับการเรียนรู้ของเครื่องจักรทำให้เหล่านักวิทยาศาสตร์สามารถคัดกรองวัสดุอิเล็กโทรดและคาดการณ์คุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็ว ทำให้รอบการทดลองแบบเดิมลดลงมากกว่า 50% 

ตัวอย่างเช่น ทีมมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดใช้แบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลโซลิดสเตตที่ออกแบบด้วยอัลกอริทึม ซึ่งทำให้มีอายุการใช้งานในห้องปฏิบัติการเกิน 10,000 ครั้ง ซึ่งสูงกว่าแบตเตอรี่เหลวทั่วไปมาก

นวัตกรรมอุปกรณ์: ระบบทดสอบอเนกประสงค์เป็นผู้นำเทรนด์
ห้องปฏิบัติการแบตเตอรี่สมัยใหม่มีระบบทดสอบที่ครอบคลุมซึ่งบูรณาการฟังก์ชันต่างๆ มากมาย เช่น การชาร์จ-การปล่อยประจุ ความจุ อายุการใช้งาน คุณลักษณะอุณหภูมิ และการทดสอบความปลอดภัย 

ลองใช้ระบบทดสอบการชาร์จ-ปล่อยแบตเตอรี่รุ่นหนึ่งเป็นตัวอย่าง ซึ่งรองรับโหมดการทดสอบต่างๆ เช่น กระแสคงที่ แรงดันคงที่ และพัลส์ โดยจำลองสภาพแวดล้อมที่รุนแรงตั้งแต่ -40℃ ถึง 120℃ ด้วยความแม่นยำ 0.1% 

โมดูลทดสอบ บีเอ็มเอส (ระบบจัดการแบตเตอรี่) ในตัวสามารถตรวจสอบการปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้าระหว่างชุดแบตเตอรี่หลายเซลล์ได้พร้อมกัน ซึ่งให้ข้อมูลที่สำคัญสำหรับการพัฒนาชุดแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้า

เทคโนโลยีการปิดผนึก: การปิดผนึกอย่างแม่นยำช่วยให้มั่นใจในความปลอดภัยในการทดลอง
เครื่องซีลแบตเตอรี่ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นในห้องปฏิบัติการ ยังได้ผ่านการพัฒนาทางเทคโนโลยีอย่างน่าทึ่ง อุปกรณ์รุ่นใหม่มีการออกแบบแบบแยกส่วน รองรับเส้นผ่านศูนย์กลางการปิดผนึกตั้งแต่ 2-50 มม. และรองรับตัวอย่างที่ไม่ได้มาตรฐาน เช่น เซลล์เหรียญและไมโครเซนเซอร์ แบรนด์หนึ่งเครื่องซีลสูญญากาศบรรลุความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ ±0.5℃ ผ่านอัลกอริธึม พีไอดี ป้องกันความเสียหายจากความร้อนต่อวัสดุที่มีความละเอียดอ่อน เช่น ตัวแยก พร้อมทั้งผสานการตรวจสอบระดับสุญญากาศเพื่อให้แน่ใจถึงเสถียรภาพของสภาพแวดล้อมในการทดลอง

คุณค่าทางวิทยาศาสตร์: การสนับสนุนแบบครบวงจรตั้งแต่ห้องทดลองไปจนถึงอุตสาหกรรม

เครื่องมือเหล่านี้ไม่เพียงแต่ใช้สำหรับการวิจัยพื้นฐานเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมอีกด้วย บริษัทพลังงานใหม่แห่งหนึ่งใช้เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ที่มีความแม่นยำสูงเพื่อเพิ่มอัตราผลผลิตของแบตเตอรี่พลังงานจาก 85% เป็น 98% ได้สำเร็จ ช่วยประหยัดต้นทุนประจำปีได้มากกว่าหลายสิบล้านหยวน ในงานวิจัยและพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตต ระบบทดสอบแบบจับคู่พารามิเตอร์หลายตัวช่วยให้ทีมงานเอาชนะความท้าทายด้านความต้านทานของส่วนต่อประสาน ทำให้ตัวอย่างในห้องปฏิบัติการสามารถเข้าถึงความหนาแน่นของพลังงาน 400 วัตต์ชั่วโมง/กก. ซึ่งใกล้จะถึงเกณฑ์สำหรับการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์แล้ว