一种电池原位失效分析系统和方法技术方案

技术编号:43345371 阅读:34 留言:0更新日期:2024-11-15 20:42
本发明专利技术公开了一种电池原位失效分析系统和方法,适用于预设有光纤探针的可充电电池,电池原位失效分析系统包括:电池模型、充放电测试系统、光纤应力测试系统和微分电化学质谱测试系统;通过电池模型将被分析的可充电电池及其光纤探针分别与光纤应力测试系统和微分电化学质谱测试系统进行耦合,使得在充放电测试系统对可充电电池进行充放电时,能够同步实现:由光纤应力测试系统测试得到可充电电池在充电过程中电极材料的应力变化特征,以及,由微分电化学质谱测试系统测试得到可充电电池在充电过程中电极材料的产气特性;由此,通过应力变化特征和产气特性阐明了可充电电池的电极材料在充电过程中的失效机制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可充电锂离子电池的失效分析,具体的说是一种电池原位失效分析系统和方法


技术介绍

1、可充电锂离子电池因其在能量密度、经济性和环境足迹等方面的出色表现而广泛应用于消费电子、电网、航空航天和电动汽车等领域。然而,频繁出现的锂电池起火、爆炸、气体泄漏、耐久性差等问题对人们生活造成了严重困扰。目前,主要通过电池管理系统(bms)来监测电池数据和调整充放电策略,或在微观结构方面采用原位x射线衍射仪、可操作电子显微镜等手段来追踪电极中锂脱嵌带来的体积和应力变化,这些技术的传感器往往被放置在电池的外部,不能实时监测电极发生的局部应力变化。此外,电池在长循环、过充、过放或热滥用过程容易产生气体,导致性能恶化。为解决上述问题,亟需开发与特定电池设计相结合的局部和非侵入性操作技术,实现探测在真实充放电条件下电池内部/界面的应力变化特征和产气特性。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种电池原位失效分析系统和方法。

2、解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案如下:

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电池原位失效分析系统,其特征在于:适用于内部设置有光纤探针(1)的可充电电池(2),且所述光纤探针(1)与可充电电池(2)的正极极片(2-1)、电解质(2-2)和负极极片(2-3)中的至少一者接触,光纤探针(1)的两端露出在可充电电池(2)外;

2.根据权利要求1所述电池原位失效分析系统,其特征在于:所述光纤探针(1)布置在正极极片(2-1)与电解质(2-2)的交界位置,或者,布置在负极极片(2-3)与电解质(2-2)的交界位置。

3.根据权利要求1所述电池原位失效分析系统,其特征在于:所述电池模型壳体(7)由设有所述正极接线柱(3)的正极侧顶盖(7-1)...

【技术特征摘要】

1.一种电池原位失效分析系统,其特征在于:适用于内部设置有光纤探针(1)的可充电电池(2),且所述光纤探针(1)与可充电电池(2)的正极极片(2-1)、电解质(2-2)和负极极片(2-3)中的至少一者接触,光纤探针(1)的两端露出在可充电电池(2)外;

2.根据权利要求1所述电池原位失效分析系统,其特征在于:所述光纤探针(1)布置在正极极片(2-1)与电解质(2-2)的交界位置,或者,布置在负极极片(2-3)与电解质(2-2)的交界位置。

3.根据权利要求1所述电池原位失效分析系统,其特征在于:所述电池模型壳体(7)由设有所述正极接线柱(3)的正极侧顶盖(7-1)和设有所述负极接线柱(4)的负极侧底座(7-2)组成,所述正极侧顶盖(7-1)和负极侧底座(7-2)组合后形成所述模型密封内腔(7a)。

4.根据权利要求1至3任意一项所述电池原位失效分析系统,其特征在于:所述光纤探针(1)由从内至外依次套设的光纤纤芯(101)、包层(102)和表面等离子共振层(103)组成,且所述光纤纤芯(101)带有倾斜的光线布拉格光栅(104);

5.根据权利要求1至3任意一项所述电池原位失效分析系统,其特征在于:所述微分电化学质谱测试系统包括:所述出气通道(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈军唐昕雅黄鲲张思瑶吕国伟王文涛才华蔡军
申请(专利权)人:威凯检测技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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