锂离子电池的非侵入式电流密度成像
应用物理
2021-03-08 v1
摘要
以电动汽车替代化石燃料驱动交通工具的快速发展,关键依赖于高性能、高能量密度和高效的电池。对现有电池单元的最优与安全使用,以及开发亟需的新型电池化学体系与几何结构,需要大量诊断与监测工具。虽然结构与化学信息可通过多种成像技术轻易获取,但电池内部过程的非侵入式功能检测仍十分有限。本文引入在电池外部进行的灵敏磁力测量,以揭示电池单元的内部电流分布。作为一项关键应用,我们使用传感器阵列对软包电池在充放电态之间循环时所存在的磁场进行成像。我们发现测量磁场与建模磁场吻合良好,且分辨率足以探测高电流密度区域周围百分级偏差。这为电池全生命周期的快速可靠评估开辟了道路,从电池研发与制造质量保证到运行安全与优化使用。
引用
@article{arxiv.2103.03358,
title = {Non-invasive Current Density Imaging of Lithium-Ion Batteries},
author = {Mark G. Bason and Thomas Coussens and Matthew Withers and Christopher Abel and Gary Kendall and Peter Kruger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.03358},
year = {2021}
}
备注
7 pages, 4 figures