[发明专利]电池寿命估计和容量恢复

权利要求书

1.一种用于恢复锂离子电池的容量的装置，所述装置包括：

至少一个超声换能器，其相对于所述锂离子电池的一端布置且被配置成发射平行于所述锂离子电池的阳极和阴极的表面的第一超声，从而引起位于所述阳极和所述阴极之间的通道内的电解质远离所述至少一个超声换能器的流动，

其中，所述电解质的流动生成非侵入式地破坏所述锂离子电池的至少一个二次固体电解质中间相(SSEI)层的表面剪切力。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括控制器，所述控制器被联接到所述至少一个超声换能器，所述控制器被配置成控制所述至少一个超声换能器，从而在所述锂离子电池没有充电或放电时发射所述第一超声。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一超声的至少一个频率等于所述至少一个SSEI层的分子键的共振频率。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一超声被设计成在所述至少一个SSEI层的表面或内部引起气蚀。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一超声被设计成激励所述锂离子电池的至少一个电解质中的一个或多个结构共振。

6.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述至少一个超声换能器包括声透镜，所述声透镜被配置成对来自所述至少一个超声换能器的超声进行聚焦；或者

所述至少一个超声换能器是至少一个凹形超声换能器。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括：

至少一个接收超声换能器，其被配置成接收和测量从所述锂离子电池反射的或穿过所述锂离子电池发射的第二超声；和

控制器，其被联接到所述至少一个超声换能器和所述至少一个接收超声换能器，

其中，所述控制器被配置成：

基于测量到的所述第二超声来确定所述锂离子电池的荷电状态的值和健康状态的值；

基于确定的所述荷电状态的值和所述健康状态的值来确定所述至少一个SSEI层的厚度。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述控制器还被配置成在所述至少一个接收超声换能器接收所述第二超声之前使所述锂离子电池循环通过一个充电/放电循环。

9.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述至少一个超声换能器被配置成：

在第一操作模式下，生成所述第一超声，所述第一超声引起所述电解质的流动，所述电解质的流动生成破坏所述至少一个SSEI层的所述表面剪切力，所述第一超声具有第一能量；以及

在第二操作模式下，生成具有第二能量的第二超声并检测来自所述锂离子电池的所述第二超声的反射，所述第二能量小于所述第一能量；以及

所述装置还包括控制器，所述控制器被配置成：

在所述第二操作模式期间基于由所述至少一个超声换能器检测到的所述第二超声来确定所述锂离子电池的荷电状态的值和健康状态的值；以及

基于确定的所述荷电状态的值和所述健康状态的值来确定所述SSEI层的厚度。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述控制器还被配置成在生成所述第二超声之前使所述锂离子电池循环通过一个充电/放电循环。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个超声换能器被配置成发射所述第一超声，从而在所述锂离子电池内生成高速声流。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，由于电解质解离和杂质，所述SSEI层被形成在所述锂离子电池内的所述阳极的表面上、固体电解质中间相(SEI)层上或阳极颗粒上。