在离子电池中局部降解的空间成像使用稀疏分布的活性传感器
概括
这项研究引入了一种使用指导式超声波 (GUWs) 绘制离子电池 (LIB) 健康图像的新型非侵入性方法. 该技术有效地识别了局部降解,提高了电池的安全性和管理.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 非破坏性测试 不破坏性测试
背景情况:
- 传统电池管理系统 (BMS) 中的离子电池 (LIB) 仍然存在安全问题.
- 无法预测的LIB故障需要先进的,非侵入性的监测技术.
研究的目的:
- 开发一种新型的非侵入性成像方法,用于在大空间区域检查LIB健康状况.
- 通过早期检测局部机械降解来解决安全问题.
主要方法:
- 使用导向超声波 (GUWs),由一个活跃的传感网络产生的,在一个 LiFePO4 (LFP) 电池上有九个压电传感器.
- 通过附加重量模拟局部机械降解,导致声学不匹配和波干扰.
- 采用连续波波变换 (CWT) 进行状态索引和概率重建算法 (PRA) 进行成像.
主要成果:
- 数字模拟显示了由于机械降解而导致的声信号的频率和时间域变化.
- 该方法在实际的LFP电池上成功验证,确定了退化区域.
- 对于可疑的空间区域,实现了高的对比度与噪声比率 (CNR),超过19%.
结论:
- 拟议的基于GUW的成像方法为LIB完整性检查提供了优越的性能,与现有的指数相比.
- 这种非侵入性技术显示出在LIB内部监控特定空间区域的前景,提高了整体安全性.


