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电池超声扫描仪可用来电解液的润湿过程和电池的充电状态

2020-09-04 11:08:00

沈越指出，电池超声扫描仪可用来静态或动态地监测气体的产生、电解液的润湿过程和电池的充电状态。

电动汽车安全不容忽视，作为核心的动力电池，因配方、工艺或使用情况等影响，普遍存在多种失效机制，影响电池安全。

例如，锂离子电池电极材料结构变化、电解液分解、SEI过度生长、SEI分解、析锂、枝晶等过程中，普遍会微量产气。这些气体对锂离子电池内部传质、传热过程造成严重影响，且大电芯的影响要大于小电芯。

当前气体浸润性、溶解性模拟困难，且无参照对标，几乎没有考虑气体的电池模型。有必要开发原位、无损、高敏感度检测设备，检测电池内部气体、浸润相关变化。

在此背景下，8月26-27日，2020先进电池材料集群产业发展论坛在深圳机场凯悦酒店举行，此次会议由深圳先进电池材料产业集群主办，深圳市清新电源研究院、高工锂电、高工氢电联合承办。

此次论坛上，华中科技大学副教授沈越发表题为“锂电池超声波扫描技术及其在失效分析中的应用”，详细介绍了其团队研发的实验室用电池超声扫描仪。

超声具有较好的穿透性和方向性，但在空气中几乎不传播。因而超声检测电池的基本原理是，电池产生气体或浸润不良的状况下，超声透过率会下降，且传播速度变慢。

如果电极被电解液润湿，电解液可作为声波的介质，为超声波传播提供额外的路径。因此，超声成像对锂离子电池的润湿状态非常敏感，用来研究锂离子电池的干燥和“未浸润”，可作为一种非常灵敏的探测锂离子软包电池失效机制的方法。

沈越指出，正是利用了该特性，其团队研发的电池超声扫描仪可用来静态或动态地监测气体的产生、电解液的润湿过程和电池的充电状态。

沈越介绍，该仪器拥有高精度波形，可进行充放电同步超声测试，配备智能识别软件，可有效识别电池SOC和内部缺陷。该设备适用于各种尺寸的方形硬壳或软包电池。