沈越指出，電池超聲掃描儀可用來靜態(tài)或動態(tài)地監(jiān)測氣體的產(chǎn)生、電解液的潤濕過程和電池的充電狀態(tài)。

電動汽車安全不容忽視，作為核心的動力電池，因配方、工藝或使用情況等影響，普遍存在多種失效機(jī)制，影響電池安全。

例如，鋰離子電池電極材料結(jié)構(gòu)變化、電解液分解、SEI過度生長、SEI分解、析鋰、枝晶等過程中，普遍會微量產(chǎn)氣。這些氣體對鋰離子電池內(nèi)部傳質(zhì)、傳熱過程造成嚴(yán)重影響，且大電芯的影響要大于小電芯。

當(dāng)前氣體浸潤性、溶解性模擬困難，且無參照對標(biāo)，幾乎沒有考慮氣體的電池模型。有必要開發(fā)原位、無損、高敏感度檢測設(shè)備，檢測電池內(nèi)部氣體、浸潤相關(guān)變化。

在此背景下，8月26-27日，2020先進(jìn)電池材料集群產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇在深圳機(jī)場凱悅酒店舉行，此次會議由深圳先進(jìn)電池材料產(chǎn)業(yè)集群主辦，深圳市清新電源研究院、高工鋰電、高工氫電聯(lián)合承辦。

此次論壇上，華中科技大學(xué)副教授沈越發(fā)表題為“鋰電池超聲波掃描技術(shù)及其在失效分析中的應(yīng)用”，詳細(xì)介紹了其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的實(shí)驗(yàn)室用電池超聲掃描儀。

超聲具有較好的穿透性和方向性，但在空氣中幾乎不傳播。因而超聲檢測電池的基本原理是，電池產(chǎn)生氣體或浸潤不良的狀況下，超聲透過率會下降，且傳播速度變慢。

如果電極被電解液潤濕，電解液可作為聲波的介質(zhì)，為超聲波傳播提供額外的路徑。因此，超聲成像對鋰離子電池的潤濕狀態(tài)非常敏感，用來研究鋰離子電池的干燥和“未浸潤”，可作為一種非常靈敏的探測鋰離子軟包電池失效機(jī)制的方法。

沈越指出，正是利用了該特性，其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的電池超聲掃描儀可用來靜態(tài)或動態(tài)地監(jiān)測氣體的產(chǎn)生、電解液的潤濕過程和電池的充電狀態(tài)。

沈越介紹，該儀器擁有高精度波形，可進(jìn)行充放電同步超聲測試，配備智能識別軟件，可有效識別電池SOC和內(nèi)部缺陷。該設(shè)備適用于各種尺寸的方形硬殼或軟包電池。