電池原位檢測是指在電池的原始安裝位置,在不破壞、不擾動(dòng)或少擾動(dòng)電池原有狀態(tài)的情況下,通過(guò)傳感器等檢測手段測定指標參數,準確分析和判斷電池的實(shí)時(shí)性能和狀態(tài)。鋰離子電池使用過(guò)程中的安全問(wèn)題一直引人關(guān)注,現有的電池監控只能監測電池的電壓、溫度等外特性參數。由于電池內部復雜的反應和性能衰退機制,外特性參數很難直接反映電池的安全狀態(tài)及所處的壽命階段,無(wú)法跟蹤診斷電池壽命周期內使用的全過(guò)程并提前對電池進(jìn)行安全預警。
該項目聚焦鋰離子電池內部溫度和壓力檢測,提出基于電池內部溫度和外部壓力的兩種鋰離子儲能電池原位檢測技術(shù)方案,研制用于內部溫度檢測的光纖傳感器和用于外部壓力檢測的柔性壓力傳感器。通過(guò)與電解液的兼容性研究和電芯的封裝實(shí)驗,優(yōu)化光纖傳感器和柔性壓力傳感器的結構和形式,解決光線(xiàn)傳感器的植入問(wèn)題,實(shí)現傳感器的內嵌植入及電池樣品的試制;完成基于電池狀態(tài)監測預警系統的設計和開(kāi)發(fā),通過(guò)實(shí)驗驗證可行性方案。
項目成果為后續的深入研究奠定了理論和實(shí)踐基礎,為未來(lái)實(shí)現運行過(guò)程中電池的原位檢測提供了有益的探索,對保障電力儲能用鋰離子電池的安全運行具有重要意義。