تشخیص سلامت باتری به تراشه پایشگر منتقل می‌شود

تگزاس اینسترومنتس موتور طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی را مستقیم روی دای یک پایشگر باتری گذاشته است. تراشه BQ79826Z-Q1 بیست و شش سلول را پایش می‌کند — به گفته این شرکت هشت کانال بیشتر از هر پایشگر رقیب — و برای معماری‌های ماژول ۱۰۴ سلولی طراحی شده است، پس چهار قطعه یک ماژول کامل را پوشش می‌دهند و فهرست قطعات و هزینه هر کانال کمینه می‌شود.

طیف‌سنجی امپدانس همان تکنیکی است که سامانه مدیریت باتری اندازه‌گیر را از سامانه عیب‌یاب جدا می‌کند. ولتاژ و جریان حالت شارژ را می‌گویند و با تاریخچه و مدل‌سازی کافی، برآوردی خام از سلامت. طیف‌سنجی امپدانس تحریکی کوچک را در بازه‌ای از بسامدها اعمال می‌کند و پاسخ سلول را می‌سنجد، که فرایندهای درونی‌ای را تفکیک می‌کند که ولتاژ به تنهایی نمی‌تواند از هم بازشناسد — انتقال بار، نفوذ، و رشد لایه روی الکترودها. همین است که جدا کردن افت موقتی حالت شارژ از تخریب شیمیایی دائمی مانند آبکاری لیتیوم را ممکن می‌کند.

آبکاری لیتیوم همان خرابی خاصی است که ارزش نگرانی دارد. وقتی رخ می‌دهد که شارژ برای آند بیش از حد سریع یا بیش از حد سرد باشد تا لیتیوم را در ساختارش جذب کند، پس لیتیوم فلزی به جای آن روی سطح رسوب می‌کند. این پدیده ظرفیت را برای همیشه کم می‌کند و شاخه‌های دندریتی که می‌سازد سازوکار پشت اتصال کوتاه داخلی‌اند — یعنی هم مسئله تخریب است و هم مسئله ایمنی، و برای پایشگری که فقط ولتاژ می‌بیند تا مدت‌ها پس از پیشرفت نامرئی می‌ماند.

یکپارچه کردن طیف‌سنجی امپدانس روی پایشگر همان چیزی است که آن را در مقیاس شبکه قابل استقرار می‌کند. این تکنیک ده‌ها سال در آزمایشگاه‌ها وجود داشته، جایی که به پتانسیواستات و یک میز کار نیاز دارد. حذف آن سخت‌افزار الحاقی منحنی‌های امپدانس تمیزتری هم می‌دهد، و تگزاس اینسترومنتس می‌گوید داده خام در سطح شیمیایی در دسترس است تا توسعه‌دهندگان الگوریتم‌های اختصاصی خودشان را روی آن اجرا کنند نه برآورد سلامت ثابت سازنده را — که اهمیت دارد، چون تخمین سلامت همان جایی است که بهره‌برداران ذخیره‌سازی از هم متمایز می‌شوند.

هنریک مانسون، مدیر کل زیرساخت شبکه و تحویل توان در تگزاس اینسترومنتس، درباره جدا کردن حالت شارژ از تخریب شیمیایی نقل شده است. این قطعه اکنون به شکل سیلیکون پیش از تولید نمونه‌دهی می‌شود، تولید انبوه کامل تا پایان ۲۰۲۶ انتظار می‌رود و نخستین سامانه‌های تجاری از ۲۰۲۷ عرضه می‌شوند — پس این فعلا تصمیمی در مرحله طراحی است نه در مرحله تدارکات.