[发明专利]一种超声探头系统、其制备方法以及应用

说明书

本发明公开了一种超声探头系统、其制备方法以及应用，其包括超声信号耦合层、超声耦合剂补液装置、声电转换装置和残余耦合剂清理组件，超声信号耦合层贴附在声电转换装置的前端面，超声耦合剂补液装置包括超声耦合剂存储容器、超声耦合剂传输组件与超声信号耦合层固定组件，超声耦合剂传输组件用于将超声耦合剂容器中的超声耦合剂传输至超声信号耦合层内，超声信号耦合层固定组件固定超声信号耦合层，声电转换装置用于超声信号的发射与接收，残余耦合剂清理组件清理残余在被测试对象表面的耦合剂。本发明还提供了探头系统的制备方法以及应用。本发明探头系统和方法符合工程实际，能实际应用。

技术领域

本发明属于电池测试技术，尤其是涉及一种可扫描电池内部状态的洁净的超声波探头系统、其制备方法以及应用。

背景技术

当下，随着电池行业的发展，电池的质量问题备受关注。传统的电池检测方法只能得到电池整体的电学上的外特性，无法判断电池内部的情况。为了精准估计电池的内部状态，目前仅存在利用超声波探头测量的方法，通过接收穿过电池后的超声信号变化推断电池内部的荷电状态，健康状态。

但是，目前此方法仅能得到电池内探头所覆盖范围内的局部信息，并不能得到电池整体的内部状态。且在目前已有的电池内部状态的超声波测量方法中，被测电池需整体浸泡在超声耦合剂中，且一对超声波探头仅能测量电池某一固定范围的内部状态，然而局部的电池内部状态的超声波测量结果并不能代替整个电池的内部状态，且用此方法获取整个电池内部状态的测量结果需要的超声波探头数量较大，不但会使得测量系统变得复杂，且得不到整个电池的内部状态的相关数据，同时影响测量数据的环境因素也变得更难以控制。

超声检测技术作为传统的无损检测方法中应用范围最广、使用频率最高的一种无损检测技术，具有穿透能力强、灵敏度高、检测成本低、速度快、对人体与环境无害等优点，可以用于产品制造中质量控制、原材料检验、工艺改进等多个方面，现广泛应用于航空工程、船舶、铁路、汽车、核能工程、土木工程、先进材料制造等各种领域。

依照超声检测时超声波的产生与传递方式，超声检测技术可分为空气耦合、电磁耦合、以及液体耦合。

空气耦合的优点是无需耦合剂，可以快速扫描，然后由于超声信号在空气介质中衰减过大，因此只能使用较低频率的超声信号，作用距离短，频率带宽窄，灵敏度低。

电磁耦合优点是不需要耦合剂，检测速度快，然而转换效率低，灵敏度偏低。

液体耦合方式具有工艺简单，技术成熟，可使用极高频超声检测，检测灵敏度高等优点。然而由于需要液体作为耦合介质，因此待测样品需要浸泡在耦合液中，或是使用连续充液装置通过不断在探头前端灌入大量的液体来维持耦合环境。这极大的限制了液体耦合方式的运用场景。对于类似于高精尖复合板检测、动力锂离子电池检测等对测试环境洁净度要求高，对测量精度要求高的超声测试情景，市场上暂无任何可行的，高精度，干净，无耦合液残留的液浸式超声检测手段与器械。

因此，需要开发一种新型的能获取整个电池内部状态的检测装置或者检测方法。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种超声探头系统、其制备方法以及应用，其目的在于，通过对工程中问题进行分析，从而设计一种几乎无污染的液浸式超声扫描探头系统，扫完后无耦合液残留，对样品表面无污染，从而满足高洁净度环境要求下的样品超声测试需求，其结构简单、合理、不存在大量浪费耦合液的情况，本发明提供的制备超声波探头系统的方法工艺简单，易于工程应用，本发明提供的超声探头在检测锂离子电池健康状态中的的测试方法能实际在工程中应用。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种超声探头系统，其包括超声信号耦合层，超声耦合剂补液装置，声电转换装置以及残余耦合剂清理组件，其中，

超声信号耦合层紧密贴附在声电转换装置的前端面，