【技术实现步骤摘要】
一种基于上转换荧光纳米材料测试电池内部温度的方法
[0001]本专利技术涉及测试电池内部温度的
，具体为一种基于上转换荧光纳米材料测试电池内部温度的方法。
技术介绍
[0002]锂离子电池由于具有高储能密度、使用寿命长、高低温适应性强、绿色环保等优点，在新能源动力汽车、航空航天、军事装备、智能电子设备等领域拥有非常广阔的应用前景。但是，当锂电池应用到大倍率充放电环境中，其内部会产生大量的焦耳热和化学反应热。在一些比较紧凑的环境中，如新能源动力汽车、智能手机等，大量的热量产生会引起电池发生热失控，造成设备的损坏，严重时还会危及人身安全。目前，国内外各研究团队主要采用电池热模型结合有限元技术数值仿真对电池模块内部温度变化进行仿真研究。其他的检测方式还包括将热电偶、热敏电阻等嵌入到电池内部，监测在工作状态下电池内部温度的变化。然而，上述的监测方式存在理论模型高度复杂性、损伤电池、具有一定的安全隐患等缺点。
技术实现思路
[0003]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于上转换荧光纳米...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于上转换荧光纳米材料测试电池内部温度的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：S1：将上转换荧光纳米材料结合光纤制备成温感探头11，其中光纤用于将电池内部的荧光传输到光谱仪，上转换材料作为温感材料，用于实时监测电池内部的温度；S101：取0.003g的S1中上转换荧光纳米材料溶于2ml环己烷中，取0.03g的PDMS主剂溶于3ml的氯仿溶液中，紧接着将这两种溶液混合在一起并超声30min，获得澄清透明的混合溶液1，将混合溶液放置在80℃的温度氛围中，烘干1h，待氯仿和环己烷完全挥发后，得到混合材料2，向混合材料2中加入0.003g的PDMS固化剂，利用玻璃棒进行混合均匀，静置1h后得到混合材料3；S102：将单模光纤端面切平后蘸取S101中的混合材料3，待混合材料吸附在光纤端面后，将光纤转移到烘干箱中，在80℃温度氛围中固化1h后得到基于上转换荧光纳米材料的光纤温感探头；S2：将S1中制备的温感探头利用聚丙烯热塑膜进行封装，防止电池液对光纤的腐蚀以及光纤对电池正常工作的干扰，卷制电池内芯，将制备的上转换荧光探头嵌入到内芯3内部，电池为软包电池5；将延伸出电池单体外部的光纤1末端连接到光谱仪，光纤1作为980nm激光和上转换荧光的传输通道；S3：在实验室条件下对S2中的温感探头进行定标实验，探究上转换荧光光谱与外界温度之间的关系，将电池放置在不同的温度范围，待电池整体温度恒定时，采集此时的上转化荧光光谱；S301：对锂电池开展静态充放电测试，在20℃环境下对电池进行N次充放电/放电循环，电池先以1C恒定电流充电，使电池电压达到的4.15V后，然后以恒定电压充电达到截止电流，将充电后的电池静置1h，然后以1C的放电速率对电池进行放电到2.5V截止电压，验证电池在嵌入温感探头后仍能正常工作；S302：将S2中的温度探头放置在20℃
‑
100℃温度分氛围中，每个10℃记录一组上转换荧光光谱；S4：利用S3中测量的荧光光谱，得到FIR与温度之间的函数关系；S401：通过对Er
3+
的上转换荧光光谱中2H
11/2
→4I
15/2
、4S
3/2
→4I
15/2
跃迁之间的比值，其中4S
3/2
→4I
15/2
跃迁作为参考，确立I
H
、I
S
与温度T之间的动态关系；S402：运用荧光强度比技术，得到I
H
/I
S
的数值，利用：FIR=I
H
/I
S
=C*exp(
‑
ΔE/kT)
ꢀꢀꢀ
(1)将实验...
【专利技术属性】
技术研发人员：李寒阳，刘晓玲，于淼，龙志博，何善权，韩建星，项楠宇，
申请(专利权)人：哈尔滨古宝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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