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    电池“B超” :探索电池内部的 “超声视界”(内含检测方法)

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    检测方法

    反射法

    一般采用一只探头自发自收,当超声波在介质中传播遇到声阻抗差异较大的材料时会发生反射,从而被探头接收到。在电池检测中,反射法一般用于电池厚度方向检测。

    电池“B超” :探索电池内部的 “超声视界”(内含检测方法)
    电池“B超” :探索电池内部的 “超声视界”(内含检测方法)

    透射法

    采用两个探头,一发一收,分别放置在对象的两侧进行探测。在电池检测中,根据超声波穿过电池后的波形变化来判断电池内部特征,一般用于电池一致性检测。

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    检测能力

    征量化统计

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    超声层析

    电池“B超” :探索电池内部的 “超声视界”(内含检测方法)

    超声层析与拆解对比(析锂特征)

    电池“B超” :探索电池内部的 “超声视界”(内含检测方法)

    测试应用

    电池产气状态检测/监测

    电池“B超” :探索电池内部的 “超声视界”(内含检测方法)

    可检测电池不同工艺阶段内部的残留气体;

    例如:封装、化成后未抽干净层间的气;循环过程中电解液消耗的产气;过充时的产气等等;

    可原位监测:在一定温度范围内进行充放电是捕捉产气边界。

    电解液浸润状态检测/监测

    可检测电池注液后某时刻的浸润状态。

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    可原位监测注液后电解液的浸润过程

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    锂晶枝状态检测/监测

    电池“B超” :探索电池内部的 “超声视界”(内含检测方法)

    ·可原位观察电池的析锂状态:在高低温环境下在线充放电,模拟电池服役状态,观察析锂状态;

    ·可检测服役后电芯的析锂状态,给电芯梯次利用提供筛选依据。

    电池安全状态检测/监测

    电池的安全健康状态是各大高校,研究机构和企业关注的重点,超声信号与电池的荷电状态存在着关联关系,可以利用这种映射关系进行电池SOC,SOH,SOP估计,掌握电池的安全健康状态,并且进行对应的安全管理。

    电池“B超” :探索电池内部的 “超声视界”(内含检测方法)

    在SOC相关测试中我们可以提供-20℃至60℃温度下不同倍率充放电(包括过充、过放)情况下进行在线超声检测/监测,捕捉以上过程中电池内可能出现的各种不良状态。根据过往检测经验可以发现超声信号对电池异常特征出现的捕捉往往早于电信号。

    电池结构缺陷检测

    电池在装配中会因为制造环境过程中制造工艺的意外导致出现结构缺陷,如封边不良、极片折叠、隔膜褶皱、残留气体、夹杂等等。

    电池“B超” :探索电池内部的 “超声视界”(内含检测方法)

    (1)极片翻折;

    (2)极片上的挖的孔洞;

    (3)预制的夹杂极片“三角形铜箔”;

    (4)材料夹杂“夹颗粒物”;

    (5)胶带;

    (6)气泡。

    超声对以上结构缺陷具有敏感性,可以将其反映在扫描成像中。超声成像作为电池原位检测一种有效手段可以直观显示电池内部信息,使电池内部可视化,对人工预制缺陷进行检测。

    电解质固化状态检测/监测

    固态电池与传统锂离子电池的最大区别就在于电解质的形态。固态电池使用的是固态电解质,其代替了传统锂离子电池的电解液和隔膜。

    相较于传统电池,固态电池可以抑制锂枝晶生长,不容易出现因析锂而导致的短路;电芯形成全固态电解质后,电池不必使用嵌锂的石墨负极,可以直接使用金属锂来做负极,这样有效提高了电池的能量密度与安全性。

    电池“B超” :探索电池内部的 “超声视界”(内含检测方法)

    固态电解质的材料工艺与固化工艺目前是电池研发中的一项技术难关,超声波技术可以无损的、可视的监测电解质固化过程,提供了一种高效真实的表征手段。

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