[发明专利]一种锂离子动力电池内部反应参量检测方法

说明书

本发明涉及一种锂离子动力电池内部反应参量检测方法，包括以下步骤：1)通过预置在电池内部的微型压电陶瓷薄片的逆压电效应在电池内部反应产生的电场变化作用下产生形变，形成动态激振；2)通过拾振器检测振动信号并将其转换为电信号；3)解调器获取电信号后进行解调处理后得到锂离子动力电池内部参量，即电压的实时变化情况，与现有技术相比，本发明具有不破坏电池完整性、无损检测、避免信号损失、准确性高、实时性好、动态测量范围大、结构简单以及易于维护等优点。

技术领域

本发明涉及锂离子动力电池技术与检测领域，尤其是涉及一种锂离子动力电池内部反应参量检测方法。

背景技术

在石油、煤、天然气等化石燃料的疾速消耗的背景下，传统的浅层钻井以变为困难的深层钻井。在传统能源获取难度呈指数型增长的同时，能源需求日益增长。因此，新型可再生能源成为必然选择。锂离子动力电池凭借功率密度与清洁性上的优势，在电子产品和车用能源系统中已占据较大比例。

而随车用锂离子动力电池能量密度的不断攀升，纯电动汽车的安全性已成为亟待解决的问题。在超低温、大倍率快充、过热、挤压、碰撞、内短路等情况下内部反应机理较为复杂，外部参量检测手段所测得的信息十分有限，且与内部反应参量存在较大差异。而现有的植入热电偶等技术手段需在电池壳体表面钻孔、植入、胶封，在实际使用过程会因内部大量产气、过压存在破坏封口处密封胶的风险。同时存在着内部电信号屏蔽带来的信号传输损失。

因此，在电池生产前期放置，通过无线传输内部反应参量进行各工况反应探究将成为锂离子动力电池安全性防护研究的必由之路。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种锂离子动力电池内部反应参量检测方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种锂离子动力电池内部反应参量检测方法，包括以下步骤：

1)通过预置在电池内部的微型压电陶瓷薄片的逆压电效应在电池内部反应产生的电场变化作用下产生形变，形成动态激振；

2)通过拾振器检测振动信号并将其转换为电信号；

3)解调器获取电信号后进行解调处理后得到锂离子动力电池内部参量，即电压的实时变化情况。

所述的步骤1)中，在锂离子动力电池生产时，将微型压电陶瓷薄片预置在电池内部片层材料之间并压紧处理。

所述的步骤1)中，所述的微型压电陶瓷薄片的厚度为毫米级以下。

对于植入微型压电陶瓷薄片后的锂离子动力电池，仅有其外特性与未植入微型压电陶瓷薄片的锂离子动力电池相差在1％以内才能用于参数电池内部反应参量检测。

所述的微型压电陶瓷薄片的制作方法如下：

将锆钛酸铅材料制成的压电陶瓷片粘贴在圆形黄铜片上制成微型压电陶瓷薄片。

所述的步骤1)中，当电池内部反应电场产生变化，电压施加到微型压电陶瓷薄片两端时，根据逆压电效应在垂直方向上产生位移量，此位移量在与施加在压电陶瓷薄片两端的电压呈线性关系，则有：

Δy＝kU

其中，Δy为微型压电陶瓷薄片在垂直方向上的位移量，U为施加在微型压电陶瓷薄片两端的电压，k为逆压电效应的比例系数。

所述的步骤2)中，拾振器安装在电池外壳的测点上。

所述的步骤2)中，拾振器将电池激振作为输入量由机械接收部分转换为机械量，再经机电变换部分变换为电信号。

所述的步骤2)中，拾振器产生的电信号经数字频率器后被解码器解码。

所述的步骤3)具体包括以下步骤：