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電池：Liイオン電池における内部ハザード信号のワイヤレス伝送
Nature 641, 8063 doi: 10.1038/s41586-025-08785-7
高容量のリチウムイオン電池（LIB）は、可搬式電子機器、電気自動車（EV）、再生可能エネルギー貯蔵システムを含むさまざまな用途の電源として、極めて重要な役割を果たしている。しかし、統合型LIBシステムの安全性に対する懸念が高まっており、2020～2024年に最大9486件の事故が報告されている。市販のLIBの安全な適用を確実にするには、早期故障診断と警告を可能にする内部信号を捉えることが不可欠である。電池のジェリーロール構造内の不均一な温度分布とひずみ分布のモニタリングは、この目標を達成する有望なアプローチをもたらす。今回我々は、LIBの性能に無視できるほどの影響しか及ぼさずに、LIB内の温度とひずみの内部信号を正確に感知してワイヤレス伝送できる小型低消費電力システムを提案する。内部温度信号、ならびに初期内部短絡領域と電池電極の間の面積比を取得することによって、熱溶融現象と熱暴走現象の定量的解析が可能になり、これが電池熱暴走強度の評価と熱乱用挙動の認識につながる。本研究は、安全警告機能と故障位置特定機能の付いた次世代スマートLIBを設計する基礎を提供するものである。
