能源电池安全新突破：中国团队研发无损植入式智能传感系统

近年来，随着能源电池技术的快速发展，其安全问题日益受到关注。传统的外部传感技术难以精准识别电池内部早期风险信号，而现有的植入式传感方案又存在破坏电池密封结构、信号传输受限、稳定性不足等问题。针对这些技术瓶颈，北京理工大学陈浩森教授团队经过10余年攻关，成功研制出一种电池单体无损植入式智能传感系统，相关成果发表于国际顶级期刊《自然》。

技术突破：四大核心优势

该团队提出的“中国方案”具有以下创新特点：

1. 耐腐感知“测得准”：采用50微米薄膜耐腐蚀传感器，解决了电化学环境与传感器寿命之间的矛盾。
2. 无损植入“埋得进”：开发兼容工业制造流程的植入工艺，确保电池长期稳定服役。
3. 跨屏传输“传得出”：通过微型通信芯片实现信号高效传输，突破电池外壳电磁屏蔽的限制。
4. 智能预警“用得好”：基于长期监测数据构建分析模型，可早期预警电池内部失效风险。

应用效果：安全性与稳定性双提升

在商用100Ah方形磷酸铁锂电池中，该传感系统表现出超低功耗和高稳定性：

• 集成传感系统的电池在1000次循环后，容量保持率达93.74%。
• 通过内部应变信号精准定位电极断裂位置。
• 结合温度传感和内短路触发技术，可提前识别异常信号，显著提升安全性。

未来展望：从科研工具到本质安全电池

团队计划进一步推动技术落地：

1. 开发专用科学仪器：为电池内部机制研究提供无损检测工具。
2. 构建“数字孪生电池”：结合多尺度仿真软件，实现电池状态精准预测。
3. 制造“本质安全电池”：融合智能传感与AI算法，实现“早预警、早处置”的安全目标。

这一成果有望加速智能传感技术在储能电站、电动汽车等领域的应用，推动能源电池行业的本质安全进程。