在UCL的電化學創新實驗室(EIL)，一yi支zhi由you研yan究jiu員yuan

，教jiao授shou和he工gong業ye合he作zuo夥huo伴ban組zu成cheng的de團tuan隊dui，正zheng在zai研yan究jiu使shi用yong包bao括kuo氫qing燃ran料liao電dian池chi在zai內nei的de各ge種zhong電dian化hua學xue設she備bei進jin行xing發fa電dian。該gai團tuan隊dui的de目mu標biao是shi從cong理li論lun和he應ying用yong的de角jiao度du研yan發fa未wei來lai的de能neng源yuan技ji術shu
，最zui終zhong完wan成cheng這zhe些xie技ji術shu的de商shang業ye化hua應ying用yong。

 

燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)使(shi)氫(qing)氣(qi)和(he)氧(yang)氣(qi)化(hua)合(he)產(chan)生(sheng)電(dian)，熱(re)和(he)水(shui)。像(xiang)電(dian)池(chi)一(yi)樣(yang)，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)將(jiang)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)產(chan)生(sheng)的(de)能(neng)量(liang)轉(zhuan)化(hua)為(wei)可(ke)利(li)用(yong)的(de)電(dian)能(neng)。但(dan)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)隻(zhi)要(yao)提(ti)供(gong)燃(ran)料(liao)(氫氣)就能發電

，不會損失電量。燃料電池使用純氫氣性能最好；danshixiangtianranqi，jiachun，huoshiqiyoudengranliaoyekeyijinxingzhuanhua，shengchengranliaodianchisuoxudeqingqi。weiletigongxuyaodenengliang，ranliaodianchikeyijinxingchuanlianhebinglian，yonglaichanshengjutiyingyongsuoxudegenggaodianyahuodianliu。zhezhongshejijiaozuoranliaodianchidui。

 

 

James Robinson是EIL的博士研究員
，重點研究蓄電池和燃料電池的高分辨率熱成像。James Robinson解釋道，“燃料電池中發生著眾多電化學反應。

 

“紅(hong)外(wai)熱(re)像(xiang)儀(yi)檢(jian)測(ce)燃(ran)料(liao)熱(re)力(li)學(xue)熱(re)特(te)性(xing)的(de)能(neng)力(li)方(fang)便(bian)我(wo)們(men)對(dui)運(yun)行(xing)機(ji)製(zhi)和(he)故(gu)障(zhang)進(jin)行(xing)檢(jian)驗(yan)。燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)內(nei)的(de)電(dian)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)會(hui)產(chan)生(sheng)熱(re)，基(ji)於(yu)這(zhe)一(yi)原(yuan)理(li)，熱(re)像(xiang)儀(yi)就(jiu)成(cheng)了(le)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)檢(jian)測(ce)的(de)理(li)想(xiang)設(she)備(bei)。通(tong)過(guo)理(li)解(jie)觀(guan)測(ce)的(de)溫(wen)度(du)
，熱(re)像(xiang)儀(yi)就(jiu)可(ke)用(yong)於(yu)檢(jian)測(ce)反(fan)應(ying)速(su)率(lv)，冷(leng)卻(que)係(xi)統(tong)效(xiao)果(guo)，和(he)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)整(zheng)體(ti)性(xing)能(neng)。”

 

運yun行xing中zhong的de電dian池chi出chu現xian熱re點dian，表biao明ming電dian池chi的de該gai區qu域yu將jiang會hui出chu現xian故gu障zhang。這zhe種zhong不bu良liang的de熱re力li學xue行xing為wei會hui通tong過guo一yi種zhong稱cheng為wei熱re失shi控kong的de多duo米mi諾nuo效xiao應ying快kuai速su擴kuo散san到dao整zheng個ge電dian池chi。這zhe將jiang導dao致zhi災zai難nan性xing的de故gu障zhang。電dian壓ya過guo高gao，充chong電dian過guo足zu
，環huan境jing溫wen度du過guo高gao，或huo多duo個ge問wen題ti同tong時shi並bing存cun都dou會hui引yin發fa熱re失shi控kong。如ru果guo安an全quan通tong氣qi孔kong堵du塞sai或huo失shi效xiao，密mi封feng電dian池chi有you時shi會hui發fa生sheng劇ju烈lie的de爆bao炸zha。鋰li離li子zi電dian池chi最zui容rong易yi發fa生sheng熱re失shi控kong現xian象xiang。通tong過guo了le解jie這zhe些xie現xian象xiang，EIL就能夠徹底的提出一種全新的，更安全，更長壽的電池設計方案。

 

EIL使用了各種技術檢測燃料電池

，包括Xshexianxianweijing

，dianhuaxueyuanzilixianweijing，dianliucehui，feiqifenxi，gaosuchengxiang
，rechengxiangheyidaduizhuanmendedianhuaxuejishu。rechengxiangyongyushibieranliaodianchineidebujunyunfare，duiyushebeideyunxinglaishuo
，tongchangshigebuhaodejixiang。lirureliangfenbubujunfanyinglebujunyunderanliaofenbuhuogaodianzu，huijiangdisuochanshengdedianliuhuodianchijiandewendubianhua。

 

James Robinson表示：“電(dian)池(chi)間(jian)的(de)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)能(neng)夠(gou)為(wei)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)堆(dui)的(de)故(gu)障(zhang)或(huo)降(jiang)解(jie)提(ti)供(gong)早(zao)期(qi)預(yu)警(jing)。這(zhe)就(jiu)是(shi)為(wei)何(he)我(wo)們(men)更(geng)感(gan)興(xing)趣(qu)之(zhi)處(chu)在(zai)於(yu)整(zheng)個(ge)電(dian)池(chi)堆(dui)的(de)溫(wen)度(du)梯(ti)度(du)，而(er)不(bu)是(shi)對(dui)溫(wen)度(du)本(ben)身(shen)的(de)緣(yuan)由(you)。因(yin)為(wei)它(ta)能(neng)告(gao)訴(su)我(wo)們(men)關(guan)於(yu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)是(shi)否(fou)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)或(huo)是(shi)否(fou)降(jiang)解(jie)的(de)信(xin)息(xi)。”

 

 

在EIL，James Robinson在研發中使用FLIR SC5000紅外熱像儀已經一年多了。他評價道：“我們團隊的很多組員也都經常使用FILR紅外熱像儀，它總能為我們的研究提供非常可靠的檢測結果。”James Robinson解釋道：“除了FLIRhongwairexiangyiyiwai，womenzhuyaohaishiyongredianouzuoweifuzhucewengongju。rexiangyideyoushishinengtigonggenghaodekongjianwendutu。zheshishiyongredianouwufashixiande，yinweitayicizhinengceliangyigediandewendu。youqishidangranliaodianchichuxianwendufenbubujunshi，shiyongredianouhenkenengdiushizhongyaoshuju。”

 

這zhe種zhong點dian測ce溫wen確que實shi能neng產chan生sheng誤wu導dao結jie果guo，容rong易yi讓rang人ren產chan生sheng該gai燃ran料liao電dian池chi比bi實shi際ji運yun行xing狀zhuang態tai更geng好hao或huo更geng差cha的de錯cuo覺jiao。而er使shi用yong熱re成cheng像xiang技ji術shu，可ke以yi通tong過guo各ge點dian的de準zhun確que測ce溫wen檢jian測ce到dao燃ran料liao電dian池chi內nei部bu的de瑕xia疵ci和he故gu障zhang。故gu障zhang點dian就jiu是shi圖tu像xiang中zhong的de熱re點dian或huo冷leng點dian；一(yi)般(ban)分(fen)別(bie)為(wei)劇(ju)烈(lie)反(fan)應(ying)或(huo)無(wu)反(fan)應(ying)區(qu)域(yu)。而(er)使(shi)用(yong)熱(re)電(dian)偶(ou)測(ce)量(liang)這(zhe)些(xie)區(qu)域(yu)是(shi)根(gen)本(ben)不(bu)可(ke)能(neng)實(shi)現(xian)的(de)。使(shi)用(yong)熱(re)像(xiang)儀(yi)能(neng)夠(gou)快(kuai)速(su)輕(qing)鬆(song)地(di)完(wan)成(cheng)這(zhe)種(zhong)分(fen)析(xi)
，並(bing)精(jing)確(que)的(de)顯(xian)示(shi)故(gu)障(zhang)點(dian)的(de)空(kong)間(jian)位(wei)置(zhi)。

 

 

James Robinson表示：“購買之初
，我們確實考慮了很多熱像儀品牌。但是在考慮性價比
，並結合FLIR銷售代表給我們的現場演示後
，我們深信FLIR紅外熱像儀就是最好的選擇。”

 

James Robinson補充道：“這款熱像儀的高熱靈敏度和高幀頻對於我們獲得需要的可靠溫度數據非常有用。同時，在了解主要功能後，FLIR SC5000操作也相對簡單。與熱像儀同等重要的還有我們用於熱圖像分析的FLIR ResearchIR軟件。”FLIR ResearchIR軟件主要麵向使用熱像儀開展研發工作的用戶
，具有高速記錄和高級熱圖像分析功能。研究人員可以使用ResearchIR軟件快速瀏覽
，記錄和存儲圖像
，後處理快速熱事，並根據實時圖像或記錄的圖像序列生成時間-溫度圖。

 

 

電池在放電狀態中呈現熱梯度

 

紅外熱像儀正在檢測18650電池

 

電氣加載中的聚合物電解質膜燃料電池

 

（文中所示圖像並不代表熱像儀的實際分辨率，圖像僅供說明之用。）