The invention discloses a method, device and application for measuring the gas volume inside a battery, which belongs to the field of lithium ion battery detection. The battery is a rectangular hard shell battery or a rectangular soft package battery. The area with the largest battery area is called the battery plane. Along the battery plane, the battery is divided into n areas with area A, and the transmission ultrasonic signal without gas gap is recorded. The intensity of transmissive ultrasonic signal in the first area of the battery with unknown internal gas volume Vi is T I. The value of LG (T0/T i) is calculated. Vi is obtained according to the positive proportional relationship between the local gas volume Vi and LG (T0/T) of the battery passing through the second area. The local gas volume Vi in each area of the battery plane is obtained, and then all Vi are added together to obtain the total battery interior. Gas volume V. The method and device of the invention have the advantages of nondestructive, quantitative and imaging.
【技术实现步骤摘要】
一种测量电池内部气体体积的方法、装置及其应用
本专利技术属于锂离子电池检测领域,更具体地,涉及一种锂离子电池内部气体体积的检测方法、装置及其应用。
技术介绍
锂离子电池是目前使用最广泛的电化学储能器件,由正极材料、隔膜、负极材料、电解质、正极集流体、负极集流体等材料卷绕或叠片构成,封装在铝塑膜、铝壳、钢壳等密闭容器中。锂离子电池正极材料、隔膜、负极材料之间的缝隙需要被电解质浸润,以实现离子的传导。然而,由于制作工艺的缺陷以及副反应的发生,可能存在气体充斥在正极材料、隔膜、负极材料之间的缝隙,对电池的电性能造成不利影响:1、未浸润电解液的电极材料无法发挥容量;2、负极材料如果局部没有浸润电解液,导致局部正极活性容量大于负极容量,可能导致析锂,引发安全事故;3、气体导热系数差,可能导致电池局部过热。此外,气体也可能由副反应产生,气体的量与电池健康关系存在关联。所以,测量电池内部气体含量对于锂离子电池品质控制与健康状态分析具有非常重要的意义。然而,由于电池是封闭的体系,其内部的气体含量并不容易测量。目前常用的方法是排水法,利用排出水的体积来推算电池内部的产气量。然而此方法对微量气体的敏感性不佳,且仅限于分析电池使用过程中新产生的气体,对电池注液缺陷导致的初始内部气体无法检测,也无法检测气体分布。因此,需要开发新型的无损检测技术,以能简介方便的获知电池内部的气体体积及其分布。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术公开了一种基于超声技术的电池内部气体体积测量方法、装置及其应用,利用电池内部缝隙间的气体对超声波传播过程衰减的影响,来测量电池内部的气体 ...
【技术保护点】
1.一种测量电池内部气体体积的方法,其特征在于,所述电池为矩形体状硬壳电池或矩形体状软包电池,电池面积最大的面称为电池平面,沿电池平面将电池划分为n个面积均为A的区域,测量过程包含如下步骤:S1、在电池相对两侧分别安装第一超声换能器和第二超声换能器,以电信号激励第一超声换能器,产生一束超声波,使该超声波透过内部无气体的正常电池,到达位于电池另一侧的第二超声换能器,记录透射超声波信号强度为T0;S2、以电信号激励第一超声换能器,产生一束超声波,使该超声波透过内部气体体积Vi未知的待测电池的第i个区域,到达位于电池另一侧的第二超声换能器,记录透射超声波信号强度为Ti;S3、计算获得lg(T0/Ti)的值;S4、根据超声穿过第i个区域内电池的局部气体体积Vi与lg(T0/T)之间的正比例关系
【技术特征摘要】
1.一种测量电池内部气体体积的方法,其特征在于,所述电池为矩形体状硬壳电池或矩形体状软包电池,电池面积最大的面称为电池平面,沿电池平面将电池划分为n个面积均为A的区域,测量过程包含如下步骤:S1、在电池相对两侧分别安装第一超声换能器和第二超声换能器,以电信号激励第一超声换能器,产生一束超声波,使该超声波透过内部无气体的正常电池,到达位于电池另一侧的第二超声换能器,记录透射超声波信号强度为T0;S2、以电信号激励第一超声换能器,产生一束超声波,使该超声波透过内部气体体积Vi未知的待测电池的第i个区域,到达位于电池另一侧的第二超声换能器,记录透射超声波信号强度为Ti;S3、计算获得lg(T0/Ti)的值;S4、根据超声穿过第i个区域内电池的局部气体体积Vi与lg(T0/T)之间的正比例关系获得超声穿过区域内电池的局部气体体积Vi,其中,A为定义的区域面积,C为吸声系数;S5、通过机械扫描电池平面,对电池平面的所有n个区域重复S2-S4的步骤,获得电池平面内各区域的局部气体体积Vi,再将所有Vi相加,获得总的电池内部气体体积V。2.如权利要求1所述的测量电池内部气体体积V的方法,其特征在于,所述吸声系数C由...
【专利技术属性】
技术研发人员:沈越,黄云辉,
申请(专利权)人:华中科技大学无锡研究院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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