[发明专利]一种基于锂枝晶生长的锂离子电池在线检测方法及装置

权利要求书

1.一种基于锂枝晶生长的锂离子电池在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一比较步骤，选用无损检测设备分别获取待测锂离子电池在不同充放电阶段的超声波形图像及待测锂离子电池原始状态的超声波形图像，将所述预先获取的待测锂离子电池在不同充放电阶段的超声波形图像与所述预先获取的待测锂离子电池原始状态的超声波形图像进行比对以获取两者之间的差异信息；所述无损检测设备包括：超声反射-接收仪和示波器；设置所述超声反射-接收仪的探头频率为5-50MHz，使所述超声反射-接收仪的超声探头与所述待测锂离子电池或内部具有锂枝晶的锂离子电池的表面充分耦合以分别获取所述待测锂离子电池和内部具有锂枝晶的所述锂离子电池的波形图像；

第二比较步骤，将所述差异信息与预先获取的内部具有锂枝晶的锂离子电池的特征超声波形图像中相应位置的波形信息进行比对；

判断步骤，在所述差异信息与相应位置处的所述波形信息一致时，定性判断所述待测锂离子电池内部有锂枝晶形成；

锂枝晶厚度确定步骤，根据声波在不同电池极片间的传播速度和传播时间确定所述电池极片上锂枝晶的生长厚度；锂枝晶的生长厚度由d=1/2C· ∆ t来确定，其中：C为声波在不同电池极片间的传播速度，单位是m/s； ∆ t为声波由超声探头发射至电池表面，经反射后又发送至超声探头的时间，单位是s。

2.根据权利要求1所述的基于锂枝晶生长的锂离子电池在线检测方法，其特征在于，

所述超声反射-接收仪的信号输入端与超声探头相连接，信号输出端与所述示波器相连，用于对所述待测锂离子电池内部的锂枝晶进行探测并将获取的物理信号发送至所述示波器；

所述示波器的信号输入端与所述超声反射-接收仪相连，用于将所述超声反射-接收仪获取的物理信号转化为电信号并对其进行波形图像显示。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的基于锂枝晶生长的锂离子电池在线检测方法，其特征在于，在预设环境温度，预设电流下对所述待测锂离子电池进行充放电试验；在充放电过程中，以预设间隔对所述待测锂离子电池进行多次超声波测试，获取所述待测锂离子电池在不同充放电阶段的超声波形图像。

4.根据权利要求3所述的基于锂枝晶生长的锂离子电池在线检测方法，其特征在于，所述预设环境温度为-20~55℃，所述预设电流为0.1-10C。

5.根据权利要求3所述的基于锂枝晶生长的锂离子电池在线检测方法，其特征在于，所述预设间隔为1小时、1天或电池进行多次100%DOD充放电循环所需的时间。

6.一种基于锂枝晶生长的锂离子电池在线检测装置，其特征在于，包括：

第一比较模块，用于将预先获取的待测锂离子电池在不同充放电阶段的超声波形图像与预先获取的待测锂离子电池原始状态的超声波形图像进行比对以获取两者之间的差异信息；所述第一比较模块选用无损检测设备分别获取待测锂离子电池在不同充放电阶段的超声波形图像及待测锂离子电池原始状态的超声波形图像；所述无损检测设备包括：超声反射-接收仪和示波器；设置所述超声反射-接收仪的探头频率为5-50MHz，使所述超声反射-接收仪的超声探头与所述待测锂离子电池或内部具有锂枝晶的锂离子电池的表面充分耦合以分别获取所述待测锂离子电池和内部具有锂枝晶的所述锂离子电池的波形图像；

第二比较模块，用于将所述差异信息与预先获取的内部具有锂枝晶的锂离子电池的特征超声波形图像中相应位置的波形信息进行比对；

判断模块，用于在所述差异信息与相应位置处的所述波形信息一致时，定性判断所述待测锂离子电池内部有锂枝晶形成；

锂枝晶厚度确定模块，用于根据声波在不同电池极片间的传播速度和传播时间确定所述电池极片上锂枝晶的生长厚度d，其中：d=1/2C· ∆ t来确定，其中：C为声波在不同电池极片间的传播速度，单位是m/s； ∆ t为声波由超声探头发射至电池表面，经反射后又发送至超声探头的时间，单位是s。