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二次电池电极锂枝晶在线监测方法及系统、二次电池
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-11-10 15:03:15
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-11-16 16:54:51
本申请属于电池技术领域，尤其涉及一种二次电池电极锂枝晶在线监测方法及系统，以及一种二次电池。其中，二次电池电极锂枝晶在线监测方法，包括步骤：在二次电池的电极片与隔膜之间设置压电感应层；将所述压电感应层与预警检测系统电连接；在电池运行过程中，所述预警检测系统实时监测电池中所述压电感应层产生的电压信号；通过所述电压信号判断锂枝晶的生长情况，获得所述二次电池的安全状况。本申请通过在电池隔膜与电极片之间设置压电感应层，通过对压电感应层应力的检测，可以直接实时在线监测预警电池的安全状况，而无需前期模拟环境测试，也无需拆解电池进行检测，在线监测方法操作灵活方便，且检测准确性高，成本低，易规模化应用。
1。一种二次电池电极锂枝晶在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：在二次电池的电极片与隔膜之间设置压电感应层；将所述压电感应层与预警检测系统电连接；在电池运行过程中，所述预警检测系统实时监测电池中所述压电感应层产生的电压信号；通过所述电压信号判断锂枝晶的生长情况，获得所述二次电池的安全状况。权利要求1.一种二次电池电极锂枝晶在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：在二次电池的电极片与隔膜之间设置压电感应层；将所述压电感应层与预警检测系统电连接；在电池运行过程中，所述预警检测系统实时监测电池中所述压电感应层产生的电压信号；通过所述电压信号判断锂枝晶的生长情况，获得所述二次电池的安全状况。2.如权利要求1所述的二次电池电极锂枝晶在线监测方法，其特征在于，所述压电感应层的材料包括：铌酸锂、钽酸锂、钛酸钡、钛酸铅中的至少一种压电感应材料；和/或，所述压电感应层的厚度为10～15μm。
电池生产质量控制： 在电池生产过程中，实时监测锂枝晶的形成，及时调整制造参数，提高电池的质量和性能。
电动汽车电池管理： 在电动汽车中应用该方法，及时发现并处理锂枝晶问题，延长电池寿命，提高安全性。
储能系统监测： 对于储能系统，该方法可用于监测锂离子电池的状态，确保系统的可靠性和长寿命。
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电极表面传感器： 在锂离子电池的正负极表面安装微型传感器，这些传感器能够检测电极表面的微小变化。
电压和电流监测： 同时监测电池的电压和电流，以获取电池工作状态的实时信息。
实时数据采集： 使用数据采集系统，实时收集电极表面传感器、电压和电流的数据。
特征提取： 对采集到的数据进行实时处理，提取与锂枝晶形成相关的特征。这可能包括电压和电流的变化趋势、电极表面的微小形貌变化等。
模型建立： 基于提取到的特征，建立监测模型。可以使用机器学习算法或规则-based 方法。
实时监测和报警： 将模型集成到电池管理系统中，实时监测电池状态。一旦监测到锂枝晶的形成趋势，系统发出警报，提醒运营人员采取措施。
技术转让
锂离子电池作为一种常见的二次电池，其性能和寿命受到许多因素的影响，其中锂枝晶的形成是一个可能导致电池性能下降和安全隐患的问题。因此，开发一种能够在线监测锂枝晶形成的方法对于提高电池性能和安全性具有重要意义。
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