一种锂离子电池超声导波监测装置及方法制造方法及图纸

本申请公开了一种锂离子电池超声导波监测装置，包括：压电聚合物薄膜，该压电聚合物薄膜设置于锂离子电池单体的表面；电压输入端，包括设置于压电聚合物薄膜上的发射端电极和设置于锂离子电池单体的表面的输入电极；电压输出端，包括设置于压电聚合物薄膜上的接收端电极和设置于锂离子电池单体的表面的输出电极。本申请进一步提供了锂离子电池健康监测装置的制备方法、锂离子电池健康监测方法及锂离子电池健康监测系统，本发明专利技术的装置或方法利用设置在电池表面的压电聚合物薄膜作为超声传感器，能够更方便高效地实现对锂离子电池健康状态的实时监测。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池超声导波监测装置及方法
本申请涉及锂离子电池检测领域，特别是涉及一种锂离子电池超声导波监测装置及方法。
技术介绍
近年来，锂离子电池由于具有高工作电压、高比功率、高能量密度、无记忆效应和低自放电率的优点，被广泛应用于各类生产生活领域，出于对锂离子电池性能、寿命，特别是安全性的考虑，往往需要配套开发有效的锂离子电池监测装置来实现对锂离子电池状态的监测。本申请的专利技术人发现，目前传统的锂离子电池检测方法所采用的的检测装置过于复杂，传感器尺寸较大，检测准确度不高，无法实现对锂离子电池健康状态的实时监测。
技术实现思路
本申请主要解决的技术问题是提供一种锂离子电池超声导波监测装置，既能对锂离子电池进行高效可靠的实时监测，又能显著降低锂离子监测装置的复杂性与制备成本。为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种锂离子电池超声导波监测装置，所述装置包括：压电聚合物薄膜，所述压电聚合物薄膜设置于锂离子电池单体的表面；电压输入端，包括设置于所述压电聚合物薄膜上的发射端电极和设置于所述锂离子电池单体的表面的输入电极；电压输出端，包括设置于所述压电聚合物薄膜上的接收端电极和设置于所述锂离子电池单体的表面的输出电极。为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种锂离子电池健康监测装置的制备方法，所述方法包括：将所述压电聚合物薄膜制备于所述锂离子电池单体的表面上；在所述压电聚合物薄膜和所述锂离子电池单体的表面分别引出导线。为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种锂离子电池健康监测方法，所述方法包括：在所述锂离子电池单体充/放电过程中在所述电压输入端发射脉冲超声导波；在所述电压输出端采用数据采集卡获取所述脉冲超声导波的时-频域特征参量；分析所述脉冲超声导波的时-频域特征参量，评估所述锂离子电池单体的电池健康状态。为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种锂离子电池健康监测系统，所述系统包括：锂离子电池组、电池状态评估模块、电子控制引擎、用户界面，所述电池状态评估模块包括超声信号模块，所述超声信号模块采用所述的锂离子电池健康监测方法实现超声信号的分析。本申请的有益效果是：本申请通过在锂离子电池表面制备压电聚合物薄膜，并输入脉冲电压信号驱动压电聚合物薄膜产生脉冲超声导波，利用脉冲超声导波对锂离子电池内部进行检测，而后在接收端采集与分析脉冲超声导波的时-频域特征参量，实现了对锂离子电池健康状态的实时监测，并显著降低了锂离子电池监测装置的复杂性与制备成本。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：图1是本申请锂离子电池超声导波监测装置一实施方式的装置结构示意图；图2是本申请锂离子电池超声导波监测装置另一实施方式的装置结构示意图；图3是本申请锂离子电池健康监测装置的制备方法一实施方式的流程示意图；图4是本申请锂离子电池健康监测装置的制备方法另一实施方式的流程示意图；图5是本申请锂离子电池健康监测方法一实施方式的流程示意图；图6是本申请锂离子电池健康监测系统一实施方式的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。参阅图1，图1是本申请锂离子电池超声导波监测装置一实施方式的装置结构示意图，该监测装置包括：设置于锂离子电池单体1000表面的压电聚合物薄膜1200、电压输入端1030和电压输出端1040。其中，锂离子电池单体1000通过正极1010与负极1020实现与外部连接的功能。正极1010与负极1020分别设置于锂离子电池单体1000同一侧边的两个固定位置。当然在其他实施方式中，正极1010与负极1020也可以设置在锂离子电池单体1000不同的侧边，例如使正极1010设置在锂离子电池单体1000的左侧边，负极1020设置在锂离子电池单体1000的右侧边，这里不做具体限定。锂离子电池单体1000的表面包括设有的铝塑膜1100，铝塑膜1100是软包装锂电池封装的关键材料之一，起到保护内部电芯材料的作用。本专利技术中，铝塑膜1100设置于锂离子电池单体1000表面一侧面，且铝塑膜1100上设有铝箔1300，铝箔1300表面进一步设置有压电聚合物薄膜1200。其中，铝箔1300起到联通铝塑膜1100与压电聚合物薄膜1200的作用。在其他实施方式中铝箔1300也可以使用其他具备传导联通作用的材料替代，在此不作限定。压电聚合物薄膜1200设置于铝箔1300表面，且压电聚合物薄膜1200上两个不同位置设置有一定形状的发射端电极1210与接收端电极1220，发射端电极1210用作超声信号的发射端，接收端电极1220用作超声信号的接收端。在本实施方式中发射端电极1210呈弧面梳状，可以更好地聚焦超声信号，接收端电极1220呈正交梳状，可以更好地接收超声信号。当然在其他实施方式中，发射端电极1210与接收端电极1220可以不一定分别设置为弧面梳状与正交梳状，也可以设置为别的形状，这里不做具体限定。电压输入端1030包括设置于压电聚合物薄膜1200上的发射端电极1210和设置于锂离子电池单体1000的表面铝塑膜1100上的输入电极1031，其中发射端电极1210和输入电极1031通过导线1050与电压输入端1030相连。电压输出端1040包括设置于压电聚合物薄膜1200上的接收端电极1220和设置于锂离子电池单体1000的表面铝塑膜1100上的输出电极1041，其中接收端电极1220和输出电极1041通过导线1050与电压输出端1040相连。本实施方式中的锂离子电池超声导波监测装置通过在电压输入端1030处输入脉冲电压信号驱动压电聚合物薄膜1200上的发射端电极1210处产生脉冲超声导波1230，脉冲超声导波1230对锂离子电池单体1000内部进行检测，而后在接收端电极1220处接收脉冲超声导波1230并转化为电压信号通过电压输出端1040输出电压信号，以此实现对锂离子电池健康状态的监测功能。本实施方式中的锂离子电池超声导波监测装置中的压电聚合物薄膜超声传感器体积、重量均可忽略不计，且结构简单，显著提高了锂离子电池监测装置的实用性与可靠性。参阅图2，图2是本申请锂离子电池超声导波监测装置另一实施方式的装置结构示意图，其与图1所示的实施方式主要不同在于：本实施方式中压电聚合物薄膜2200直接设置于锂离子电池单体2000的表面铝塑膜21本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池超声导波监测装置，其特征在于，所述装置包括：/n压电聚合物薄膜，所述压电聚合物薄膜设置于锂离子电池单体的表面；/n电压输入端，包括设置于所述压电聚合物薄膜上的发射端电极和设置于所述锂离子电池单体的表面的输入电极；/n电压输出端，包括设置于所述压电聚合物薄膜上的接收端电极和设置于所述锂离子电池单体的表面的输出电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池超声导波监测装置，其特征在于，所述装置包括：
压电聚合物薄膜，所述压电聚合物薄膜设置于锂离子电池单体的表面；
电压输入端，包括设置于所述压电聚合物薄膜上的发射端电极和设置于所述锂离子电池单体的表面的输入电极；
电压输出端，包括设置于所述压电聚合物薄膜上的接收端电极和设置于所述锂离子电池单体的表面的输出电极。


2.根据权利要求1所述的锂离子电池超声导波监测装置，其特征在于，所述压电聚合物薄膜、所述发射端电极、所述接收端电极、所述输入电极及所述输出电极设置于一铝箔表面，所述铝箔设置于所述锂离子电池单体的铝塑膜表面。


3.根据权利要求1所述的锂离子电池超声导波监测装置，其特征在于，所述压电聚合物薄膜、所述发射端电极、所述接收端电极、所述输入电极及所述输出电极设置于所述锂离子电池单体的铝塑膜表面。


4.根据权利要求1所述的锂离子电池超声导波监测装置，其特征在于，所述压电聚合物薄膜为P(VDF)/TrFE薄膜。


5.一种锂离子电池健康监测装置的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
将所述压电聚合物薄膜制备于所述锂离子电池单体的表面上；
在所述压电聚合物薄膜和所述锂离子电池单体的表面分别引出导线。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述压电聚合物薄膜制备于所述锂离子电池单体的表面上的方法，包括：
配制聚合物材料的溶液；
将所述聚合物材料的溶液喷涂或涂覆在铝箔表面并烘干，在所述铝箔表面形成聚合物薄膜；
将表面形成所述聚合物薄膜的所述铝箔放置于高温恒温箱中，在固定温度下恒温一定时间后退火；
在所述铝箔表面上的所述聚合物薄膜上采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭师峰，冯伟，陈丹，张艳辉，张树潇，黄林冰，易正琨，吴新宇，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44