超声在判断电极材料表面与电解液的稳定性方面具有优势。因为超声的敏感性和无损性,可以快速分析副反应程度,从而进行调整,缩短研发周期。
可以。相关设备原理已经得到验证,短期内将推出。
全固态电池的一个重要问题是电解质与电极材料的接触稳定性,超声可以判断循环过程中界面裂缝的严重程度。
不会,因为高频超声波的衰减很快(特别是在空气中),环境的噪音相对于我们的测试信号非常微弱。
集成在电池组中的超声系统配备的是一系列单点探头,对每个电芯均只测试一个特定的位置。由于电池内部往往有负压,所以微量的产气会迅速扩散开,测试点只要位置选择恰当,是可以在早期发现整个电池的问题的。
大部分的锂离子电池故障,比如过充、过放、过热、过流、析锂、内短路,都会在极早期出现微量的产气,而超声对产气极为敏感,所以可以做出判断。之后通过特定的电路设计,可以让电池系统绕开问题电芯进行充放电,问题电芯将自动进行缓慢放电,之后可以去4S店更换。
可以,超声探头可以做的很薄,集成在电池组内部实现对每个电芯的实时监测,并不改变电池系统的成组率。
超声波的特点是敏感性极高,对于电池这种内部具有很多界面的体系,声波经过多次反射、透射,很多的结构变化都可以反映在超声指纹图谱上。而对于锂离子电池,如果循环性好,则每次循环结束后,电池均应处于固定的状态,超声指纹图谱应该保持稳定。如果循环过程中有变化,则表示内部有不可逆的副反应发生,即使在前几十次循环中电性能表现的可逆性比较好,该电池的
对不同体系的电池,精度不一样,在不依赖安时积分的条件下,通常可以做到优于3%。
不同的SOC状态下,电池内部电极材料的嵌锂态不同,故而具有不同的声学传播特性。由此,通过校准建立标准曲线,即可由超声信号读出SOC。
我们使用的超声波功率非常小,只有不到20 mW,是不会对电池产生影响的。在500圈循环过程中,加超声与不加超声的电池表现完全一致。
完全无损
我们的设备分为实验室用原位扫描设备和产线用快扫设备2种,成像速度和电池大小以及分辨率相关。 (1)原位扫描设备对60 mm x 80 mm的软包电芯的成像时间约为5分钟,可在扫描同时进行原位充放电,精确控温,并兼容多频率联合分析,得到的内容较为丰富; (2)快扫设备对180 mm x 250 mm的软包电芯的成像时间约为10秒,但不包括充放电、控温、频率切换等功能。
我们的标准扫描范围是300 mm x 300 mm,可穿透电芯厚度达200 mm,常见的软包和方形硬壳电芯都可以轻松直接扫描。 对于一些特殊尺寸的电芯,比如长度达500 mm的特殊软包电芯,我们也可以对仪器进行一些调整,满足客户的检测需求。