电子设备间歇故障诊断技术综述_孟苓辉.pdf

ELECTRONICSQUALITYELECTRONICS QUALITY电子设备间歇故障诊断技术综述孟苓辉1，2，谢锦阳3，刘俊斌1，2，周振威1，2，何世烈1，2，俞鹏飞1，2，余陆斌1，2（1.工业和信息化部电子第五研究所，广东 广州511370；2.电子元器件可靠性物理及应用技术重点实验室，广东 广州511370；3.安徽理工大学人工智能学院，安徽 淮南232000）摘要：首先，介绍了间歇故障的基本概念，对导致电子设备出现间歇故障的原因及机理进行了总结；其次，对不同领域电子设备间歇故障诱因和影响进行了分析与归纳，分析了不同原因所导致电子设备间歇故障时的故障特征表现形式及其影响；然后，分别对基于模型、环境应力、专用测试和数据驱动的4类不同的间歇故障诊断方法及其技术研究现状进行了归纳论述；最后，对间歇故障诊断未来的研究方向进行了展望，以期为相关人员更好地了解和掌握电子设备间歇故障诊断技术提供一定的参考。关键词：电子设备；间歇故障；故障诊断中国分类号：TP 277文献标识码：A文章编号：1003-0107（2023）06-0102-07doi:10.3969/j.issn.1003-0107.2023.06.024Review of Intermittent Fault Diagnosis Techniques of Electronic EquipmentMENG Linghui1，2，XIE Jinyang3，LIU Junbin1，2，ZHOU Zhenwei1，2，HE Shilie1，2，YU Pengfei1，2，YU Lubin1，2（1.CEPREI，Guangzhou 511370，China；2.National Key Laboratory of Science and Technology on Reliability Physics and Application of Electronic ComponentLaboratory，Guangzhou 511370，China；3.Anhui University of Science and Technology School of Institute of Artificial Intelligence，Huainan 232000，China）Abstract：Firstly，the basic concept of intermittentfailure is introduced，and the causes and mechanisms ofintermittent failure of electronic equipment are summarized.Next，the causes and effects of intermittent failure ofelectronic equipment in different fields are analyzed and summarized，and the manifestations of failure characteristicsand their effects of intermittent failure of electronic equipment caused by different reasons are analyzed.Then，fourdifferent intermittent fault diagnosis methods based on model，environmental stress，dedicated test and data-drivenare summarized and discussed.Finally，the future research directions of intermittent fault diagnosis are prospected，so as to provide some reference for relevant personnel to better understand and master the intermittent fault diagnosistechnology of electronic equipment.Keywords：electronic equipment；intermittent failure；fault diagnosis收稿日期：2022-11-26作者简介：孟苓辉（1988），男，吉林舒兰人，工业和信息化部电子第五研究所电子元器件可靠性物理及应用技术重点实验室高级工程师，博士，从事电力电子系统及元器件故障预测与健康管理方面的研究工作。0引言自21世纪以来，科学技术突飞猛进，电子产品的复杂度和工艺水平等都呈上升趋势，产品的故障模式和故障类型也多种多样，电子系统在检测 时 常 出 现 故 障 不 能 复 现、重 测 合 格 等 难 题（NFF：No Fault Found），给电子系统的故障诊断与排除带来了很大的困难，NFF事件已经蔓延到航空航天、轨道交通、汽车电子、智慧电网和工业1022023.06ELECTRONICS QUALITY电子等多个重要行业，已成为国内外共同的科研难题并引发了广泛的关注1-2。1957年12月6日，由于间歇故障引发的元件失效，导致了美国“先锋号”人造卫星爆炸，造成了数百万美元的损失；2011年7月23日，由于雷电击中温州南站沿线供电网，导致列车及控制中心的相关设备发生故障，直接引发了动车组追尾事件的发生；2017年，由于电子系统的虚警问题，直接导致了17%的轨道卫星发射任务的失败3。经相关统计分析，NFF问题处理费用已经占电子设备总维修费用的30%50%，是装备维修领域的棘手与“瓶颈”技术问题，相关研究表明，间歇故障是导致NFF问题的主要原因4。2012年，相关调查表明，间歇故障造成的NFF已经成为航空器维修中的最大费用来源，如在F16战机的维保中，每年由NFF带来的费用超过千万美元5。间歇故障由于其瞬变、随机性强和时有时无等特性而区别于永久故障，其故障征兆及特征不易获取，近年来已经成为国内外研究的热点。在电子设备所发生的故障事件中，间歇故障发生的次数是永久故障发生次数的1030倍，在航天电子设备和卫星系统中，几乎50%的飞行员报告的服务故障没有得到修复，因为在随后的地面测试中没有故障可以被验证。然而，这样的故障在以后会反复出现，需要周期性地进行维修，并损失大量的维修成本。除此之外，由于间歇故障随着时间的推移通常会逐渐地演化为永久故障，因此及时对间歇故障进行发现和处理，对预防永久性故障甚至灾难性故障具有重要的意义。1电子设备故障机理、特征及规律电子设备的故障类型可以划分为3类，即：硬故障、软故障和间歇故障，其划分依据是对设备的影响程度。其中，硬故障一般指设备中的电路或元器件出现开路或短路等严重影响电路性能的故障；元器件参数的偏离导致电路性能偏离通常称为软故障；间歇故障是一种反复随机出现、持续时间短和不经修复可在有限时间内恢复到正常运行状态的非永久故障。除此之外，间歇故障的发生频率会随着时间的推移而增大，最终演化为永久故障，导致整个设备失效。浴盆曲线呈现出中间低、两边高的形状，在电子设备的全生命周期中，故障的发展通常同样遵循浴盆曲线规律，可按照时间分为早期故障期、正常使用期和严重故障期。间歇故障也遵循这一规律。元器件中的原始缺陷以及设计制造工艺的粗糙、误差等容易造成间歇故障在早期发生；正常使用期内所产生的故障具有偶然性，其造成原因包括外界环境应力冲击和关键元器件退化等引起的随机故障；对于损坏阶段期，由于元器件的长时间磨损老化、累积损伤和外部环境应力的影响，此阶段出现间歇故障或永久故障的故障频率很高。从导致电子设备发生间歇故障的主要影响因素来看，可以将其分为设计型间歇故障和耗损型间歇故障，设计型间歇故障通常表现为在制造过程中所产生的制造剩余物、产品尺寸或功能结构不符预期带来的器件特性的变化。该类故障的特性表现为随机性强、无法把握其规律和复现难度较大等。耗损型间歇故障主要是因为产品服役时间长以及外部环境应力所导致的设备内部元器件损坏，因而发生间歇故障。2各领域间歇故障原因综述在电子组件领域出现的间歇故障的原因主要是由电路元件退化诱发，其中电阻、电容和三极管的退化是导致电路间歇故障发生的重要因素，元器件的退化将导致其物理特性发生变化，如电阻增大、阻抗发生变化等，在超过阈值时，将直接导致电子设备遭受间歇故障。而元器件退化的原因主要有温度应力、振动应力和湿度应力等。具体内容如表1所示。电连接器的诱发因素主要与温度、振动及其本身的退化密切相关，具体内容如表2所示。表1电路元件退化间歇故障诱因诱发因素表现形式最终影响温度应力元件阻值随温度发生变化随着 温 度应 力 等 级 的 增 加，元件阻值出现上升，在达到阈值后出发间歇故障振动应力元件机械结构发生损坏形成动态接触电阻，超过失效阈值时，则可判定电连接器出现间歇故障湿度应力元件出现生锈等现象导致元件物理特性发生变化理论研究Theoretical Research103ELECTRONICSQUALITYELECTRONICS QUALITY模拟电路间歇故障的诱发因素主要有环境应力影响和元器件退化，其中环境应力是引发模拟电路产生间歇故障的外部原因，如表3所示，主要包括温度、湿度、冲击、振动和压力等。在航空装备领域，连接型间歇故障频率很高而且后果很严重。常见的有电连接器、线缆和焊点等航空连接件的间歇故障比例很高，其最明显的特征在于发生时刻和持续时间都具有随机不确定性，本质是设备潜在缺陷或在振动冲击、温湿度等环境应力和载荷长期累积损伤退化到一定状态，服役中受到实时的强烈环境应力或外部冲击产生的一种应变效应6。航空连接件间歇故障诱因如表4所示。舰船电子装备由于工作环境、使用情况、装备结构组成和生厂工艺等十分复杂，其间歇式故障的原因和机理也复杂多样。易产生间歇故障的电子装备主要有元器件、印制电路板及电路组件、元器件与电路板相互连接、连接器、电缆及馈线系统、高压系统等7。a）元器件元器件的常见间歇故障主要存在于晶体管及集成电路、组合件、充气及电真空器件、振荡器、电容器件等几大类器件中。主要由电磁辐射、接线问题、线键合脱离、蝤变腐蚀、热形变、冲击和振动等导致元器件间歇故障的发生。b）印制电路板及电路组件印制电路板及电路组件间歇故障的常见故障原因，主要有电化学迁移类、过孔开裂类、晶须类和变形类。c）元器件与电路板相互连接元器件与电路板连接型间歇故障的常见诱因主要有焊接工艺和材料类、应力载荷类、设计制造缺陷类，主要由振动、温度、湿度、腐蚀和焊点缺陷，以及外力与电化学迁移引起的短路等造成。d）连接器舰船电子装备连接器间歇故障的主要诱因有连接器质量缺陷和环境应力导致的接线类间歇故表2电连接器间歇故障诱因诱发因素表现形式最终影响温度应力电连接器物理特性发生改变随着温度应力等级的增加，间歇故障征兆出现的概率也随之增大，且具有非线性振动应力电连接器的接触面会发生相对位移形成动态接触电阻，当接触电阻波动超过失效阈值时，则可认为电连接器出现了间歇故障电接触退化电连接器使用状态异常，如断触电连接器的失效和退化将直接导致其间歇故障的发生表3模拟电路间歇故障的诱发因素诱发因素表现形式最终影响温度应力系 统受 热 应力 和热 疲劳 的影响，焊 接点 受热膨胀元器件出现裂缝和焊点脱落，参数发生温漂现象，从而使电子设备失效振动与冲击应力元 件内部 持 续承受 着变化的应力可能会触发元件自身的潜在缺陷而直接导致电路失效湿度应力电磁辐射效应元器件机械强度变差，改 变介质 特性；元 件表 层 发 生 化 学 反 应、元件变形信 号波动 频繁 或沿 线路表面传输加速金属腐蚀、电路发生短路引起连接电阻的阻值波动，绝缘性差的地方容易短路表4航空连接件间歇故障诱因诱发因素表现形式最终影响内部诱因电连接器、线缆和焊点的物理特性发生改变电连接器接触电阻在短时间内上升突破设计阈值；线缆导体的有效接触面积越小，其直流电阻越大；焊点产生热疲劳效应振动应力电连接器插针和插孔往复运动；线缆出现损伤；焊点内部产生交变的弹塑性应变和蠕变电连接器形成了动态接触电阻；线缆的损伤处直流电阻发生波动；焊点产生疲劳效应温度应力插针和插孔之间的接触压力受温度变化影响；线缆各构件加速退化失效；焊点内部存在热应变差异而产生机械应力突破临界值后导致电连接器中插针和插孔之间的金属接触消失；线缆电路发热量增大，加速绝缘体的老化甚至热击穿；焊点内部出现裂纹1042023.06ELECTRONICS QUALITY障，以及水汽、盐雾和摩擦等导致的腐蚀类间歇故障。e）电缆及馈线系统电缆及波导馈线系统间歇故障的常见故障原因主要有氧化、老化和进水等导致的腐蚀老化类间歇故障；变形、弯折和破损等导致的自身类间歇故障；布线不当、安装不当和电磁干扰等导致的外因类间歇故障。f）高压系统高压系统间歇故障的常见故障原因主要有高温、潮湿和灰尘等导致的环境类间歇故障；连接异常、负载不匹配和应力过大导致的电路类间歇故障；氧化、老化和锈蚀等导致的腐蚀类间歇故障。3电子设备主要间歇故障诊断方法3.1 基于模型的间歇故障诊断方法基于模型的方法通常通过对故障机理及其演化过程等先验数据十分依赖，主要通过将观测得到的参数输入到所构建的间歇故障数学模型，后续的推理过程主要取决于所构建的故障数学模型，从而对故障进行最后的诊断，或者通过间歇故障问题模型对间歇故障进行判断。目前随机过程、系统信息、离散事件系统和决策优化解析模型等方法被广泛地应用于基于模型的间歇故障诊断中。3.2 基于环境应力的间歇故障诊断方法间歇故障的一个重要诱因是各种环境应力的影响，设备从生产制造到投入使用，无时无刻不在经受着振动、温度、电磁和湿度等的影响。统计表明，因受环境应力影响所导致的间歇故障问题占总数的一半以上，其中环境温度、振动和电磁影响所导致的间歇故障问题占据故障总数的绝大部分。除此之外，外部环境因素对电子设备的影响同样不容忽视，系统内部物理、化学和机械等特性在其影响下发生变化，并诱发设备产生间歇故障，例如：温度变化将对元件参数性能产生影响、使得设备的连接部位脱落或零件由于温度变化变形而导致卡死；振动会导致连接部位的磨损甚至脱落，使电路板出现开路现象或者短路现象等；电磁对设备的影响主要体现在导致设备之间出现相互性质的干扰、自身信号遭到污染、电路负载出现变化、使得电路出现损伤和失效现象等。数据表明，恶劣环境与一般环境条件相比对系统造成的影响更为严重，其中影响非常大的是随机性和突发性。恶劣环境将造成常规环境间歇故障频率增大，当设备所能承受的环境应力极限被突破时，更容易导致间歇故障的发生，且极有可能引发新的间歇故障类型的出现。3.3 基于专用测试的间歇故障诊断方法对特定设备设计特定的测试仪器的测试方法称为基于专用测试的方法。通过所设计的仪器和测试方法，将测试得到的疑似间歇故障信号进行检测分析对比，从而实现对间歇故障的诊断和隔离。专用测试方法通常被分成2种，一种是对设备进行内部测试设计的间歇故障诊断，另一种是通过外部的测试设备对间歇故障进行测试诊断。3.4 基于数据驱动的间歇故障诊断方法随着人工智能、机器学习和深度学习等技术的发展，传统的间歇故障诊断方法的短板被无限放大。基于数据的方法已经渐渐地成为间歇故障诊断的主力军。基于数据的方法不再对系统的复杂特性进行研究，只需对其中各种测试数据进行研究即可实现对间歇故障的诊断。目前采用的基于数据驱动的间歇故障诊断方法主要包括基于模式识别、神经网络、决策树、特征分析和统计推理等方法。4间歇故障诊断技术研究现状4.1 基于模型的间歇故障诊断方法研究现状陈文华等人8对振动应力导致的航天电连接器失效机理进行了归纳总结，并构建了振动环境下连接器间歇故障的诊断模型，其中，特征参数由实验计算得出，对振动环境下系统和电连接器的虚警抑制研究做出了一定的贡献。Ontant O等9提出了一种统计模型，通过引入一个参数对系统正常运行时的概率进行描述。并对打印软件系统的间歇故障进行了实际的实验，取得了良好的实验效果。隐形马尔科夫模型（HMM：Hidden MarkovModel）具有强大的处理连续动态信号的能力，具有十分强大的动态时间序列的建模能力。此外，HMM较强的学习机制和分类能力使得其可从理论研究Theoretical Research105ELECTRONICSQUALITYELECTRONICS QUALITY训练样本中获取信息，并对历史数据之间内在的关系建立联系。Reuer M A10提出两态马尔科夫模型来描述数字电路的间歇故障的动态特性，并总结了重复检测率与检测精度之间的内在联系。Hsu Y T等11提出了一种用于描述计算机设备的间歇故障三状态马尔科夫模型，把间歇故障看作一个独立的状态，研究结论认为该模型对间歇故障的检测精度达到了一个新的台阶。Cao等12通过马尔科夫链描述了间歇故障的发生和消失，将具有间歇故障的不确定非线性系统扩充为马尔科夫跳跃系统，构建了一种多故障时滞不确定非线性 系 统 的 容 错 控 制 方 法 降 低 系 统 中 的 虚 警。Stephen Y H等13利用连续参数的HMM诊断间歇故障。Li等14利用特征选择验证构建故障严重程度因子去训练HMM，实现了对电路健康状态的识别。基于模型的间歇故障诊断方法需要系统模型参数进行设定，但是系统模型的建立需要对具体的间歇故障进行具体分析建模，整体而言十分困难。4.2 基于环境应力的间歇故障诊断方法研究现状美国空军罗姆尼航空发展中心和Grumman航空公司在智能机内故障诊断研究中，通过K近邻算法和神经网络两种方法进行了间歇故障的诊断，根据BIT的输出和温度、振动等环境应力信息识别系统故障状态的概率15。国内的吕克洪博士等16在研究基于时间应力分析的故障预测和BIT间歇故障诊断方法时，通过研究温度、振动等引起虚警的机理，建立了时间应力和虚警的关联模型并提出了BIT虚警诊断策略。此外，他还从系统所承受的时间应力的角度组建了机内测试系统综合降虚警技术的总体模型，首先采用SVM将实时应力信息与机内测试诊断结果相互关联，并提出了基于核主元模糊聚类的识别方法将系统多元信息进行综合分析，通过优化决策实现多级降低机内测试系统虚警的目的。孙金明等17通过分析智能BIT虚警的影响因素，从影响最大的时间应力和间歇故障角度出发，首先对时间应力与BIT虚警关联分析，通过SVM选择合适的关联阈值再对间歇故障与BIT关联分析，选择训练HMM来诊断间歇故障，有效地降低虚警。由于设备产生的间歇故障与环境应力之间存在着一定的关联，因此利用环境应力信息可以有效地辅助诊断间歇故障问题。但是如何有效地对由环境应力造成的间歇故障进行模型构建和关联性分析具有一定的实践难度。4.3 基于专用测试的间歇故障诊断方法研究现状Raghavan V等18根据实际测得的波形对被测电路和参考电路进行对比，并根据所设定的阈值判断测得的故障被划分为间歇故障还是实际故障；Marco B等19根据设备的实际状态不断调节间歇故障的估计值，通过统计分析对比永久故障和间歇故障的发生概率，从而判断观测到的故障类型。但是该方法只能对指定的设备或者间歇故障模式进行特定的研究，其针对性较强，并且代价高昂，因此不利于方法的推广，并且普适性难以保证。4.4 基于数据驱动的间歇故障诊断方法研究现状胡文华等20根据最大似然估计和广义似然比检测理论，提出了一种高斯包络线性调频自适应分解的广义似然比检测算法，对信号进行检测和降噪，有效地抑制了系统的虚警。S S H Zaidi等21通过对间歇故障数据进行频域特征计算和提取，并建立故障分类器进行间歇故障的诊断，从而降低虚警。李晟等22通过将间歇故障注入电子系统获取足量不同严重程度的训练数据，再用这些数据训练由长短期记忆网络（LSTM：Long Short-Term Memory）与Softmax全连接层网络构建的严重程度识别模型，并在典型电路上验证了方法的有效性。此外，支持向量机（SVM：Support Vec-tor Machine）以统计学上的结构风险化最小原理为计算原则，着重研究在有限样本下的统计规律，具有较强的泛化能力，其基本思想是根据线性回归方程构建一个超平面作为决策面，使得各类待分数据间隔最大化，将分类问题转化为一个带约束的线性规划方程，在间歇故障诊断研究中具有一定的应用前景。基于SVM的降虚警方法通常通过分别将正常数据、间歇故障数据和硬故障数据输入模型进行训练，以得到训练后模型的系数，之后通过训练后的模型对样本进行诊断，并最终达到降虚警的目的23。柳新民24提出三状态隐马尔可夫模型（MM：Hidden Markov Model）诊断模型，基于可靠性统计理论识别设备状态并建立1062023.06ELECTRONICS QUALITY了基于SVM和1-DISVM（改进决策一类支持向量机）的诊断模型，对虚警进行抑制。本方法只需对设备及关键元器件的运行故障数据进行采集和分析就能完成间歇故障诊断，对其他方法，不必研究系统复杂的动态特性，这种方法简单易行，应用灵活。5结束语综上所述，本文对电子设备常见的间歇故障诱因进行了梳理与总结，并对常用间歇故障诊断方法极其研究现状进行了归纳，获得以下结论。a）间歇故障的常见诱因有元件自身退化以及外部环境应力导致的物理损伤和特性变化，元件特性的变化导致电子设备的稳定性降低，在达到一定阈值后将导致设备出现间歇故障。b）间歇故障诊断方法的研究仍有很大的进步空间，尤其是深度学习在间歇故障诊断领域的应用仍处于发展初期，如何克服基于深度学习的故障诊断方法需要大量训练样本这一问题亟需解决。笔者认为，虽然间歇故障诊断的出现具有随机性，且其出现频率难以掌握，但是间歇故障仍然存在一定的故障机理和退化规律，如环境应力与间歇故障的传递机制、间歇故障的出现和恢复的整体过程等。笔者认为进一步研究可以从以下几点出发。a）对间歇故障诊断失效机理进行进一步研究，探索其演化规律，从而辅助诊断模型对间歇故障进行识别。其中，环境应力在间歇故障演化过程中常扮演着十分重要的推动作用，且不同电子设备及不同的电路板和元器件具有不同的敏感应力和故障特征，如何对间歇故障与环境应力进行精确关联具有重要的意义。b）间歇故障的出现总是伴随着恢复过程，现有的间歇故障特征提取方法往往仅关注于提取间歇故障的特征，而忽略了将恢复过程与间歇故障发生过程进行关联。如何设计一种对两种特征进行关联提取的特征提取方法是一个可以探究的方向，同时故障瞬态特征的快速、准确分析和提取对故障诊断也起着关键作用。c）机器学习及人工智能在图像处理、语音识别和模式识别领域的成功，让笔者联想能否使用深度学习模型对间歇故障进行诊断，然而深度学习模型通常需要大量的数据进行训练，但间歇故障出现的随机性且持续时间短使得其无法获得足够的训练数据。因此需要离线通过仿真、半实物仿真或试验等手段获取故障样本来对模型进行预先的学习和训练，近几年数字孪生技术的发展也为故障预测和健康管理（PHM：Prognostics andHealth Management）提供了新的研究思路，对间歇故障诊断也同样具有一定的指导意义。d）随着技术的发展，多源智能信息的融合可以更好地实现间歇故障诊断，包括在数据层、特征层和诊断层等不同层级的多源特征融合、多智能诊断算法融合（基于失效物理与基于数据驱动的融合）可以更准确全面地提取设备的故障特征数据和机理知识，从而更准确地实现设备的间歇故障诊断。参考文献：1吴虎胜，盛晟.电子系统未发现故障研究综述J.电讯技术，2018，58（2）：9.2王凡.面向电子电路的间歇故障诊断方法研究D.重庆：重庆大学，2019.3刘冠军，吕克洪，李华康，等.装备无故障发现与间歇故障诊断技术J.测控技术，2019（1）：5-12；18.4何兆民，王少萍.飞机液压系统机内测试虚警抑制技术研究C/2012中国制导、导航与控制学术会议，2012.5沈亲沐.振动环境中电连接器间歇故障机理与诊断技术研究D.长沙：国防科学技术大学，2017.6吕克洪，吴晓龙，李华康，等.航空装备连接型间歇故障诱发机理分析J.测控技术，2020，39（12）：55-62.7陈信在，石志军，杨文超.舰船电子装备“间歇式故障”的故障原因分析J.中国科技投资，2019（12）：202.8陈文华，崔杰，潘骏，等.航天电连接器振动可靠性试验与分析J.航空学报，2003（4）：342-345.9 ONTANT Oliver，LAFORTUNE Stephane，TENEKETZISDemosthenis.Diagnosis of intermittent faults J.DiscreteEvent Dynamic SystemsTheory and Applications，2004，14（2）：171-202.10 MELVIN A.Testing for intermittent faults in digital cir-cuits J.IEEE Transactions on Computers，1973（3）：241-246.11 HSU Yen-tseng，HSU Chen-fa.Novel model of intermit-tent faults for reliability and safety measures in long-lifecomputer systems J.International 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上。目前锂离子电池的主要问题在于液体电解质这个关键组件。在低温下，含有碳酸盐溶剂的电解质会开始冻结，失去将锂离子输送到阳极的能力，严重地限制了在寒冷地区和季节充电的有效性。这其实是由于锂离子在溶剂簇中紧密结合。因此，与在室温下相比，这些离子需要更高的能量来排出其团簇并穿透界面层。新研究可以定制电解质溶剂的原子结构，以设计适用于零下温度的新电解质。该团队分析了几种含氟溶剂，并确定在零下温度下从团簇中释放锂离子具有最低能量势垒的成分。最终，团队不仅发现了一种防冻电解液，其充电性能在-20 时不会下降，而且还在原子水平上发现了它如此有效的原因这取决于氟原子在每个溶剂分子中的位置及其数量。在实验室进行的电池测试中，该团队的氟化电解质在-20 条件下保持了400次充放电循环的稳定储能容量。即使在零下的温度下，其容量也相当于室温下使用传统碳酸盐基电解质的电池的容量。此外，该防冻电解质具有额外的特性。它比目前使用的碳酸盐基电解质安全得多，因为它不会着火。这种低温电解质有望用于电动汽车中的电池、电网和消费电子产品（如计算机和手机）中。（下载网址：http:/