[发明专利]一种锂离子电池超声导波监测装置及方法

权利要求书

1.一种锂离子电池超声导波监测装置，其特征在于，所述装置包括：

压电聚合物薄膜，所述压电聚合物薄膜设置于锂离子电池单体的表面；

电压输入端，包括设置于所述压电聚合物薄膜上的发射端电极和设置于所述锂离子电池单体的表面的输入电极；

电压输出端，包括设置于所述压电聚合物薄膜上的接收端电极和设置于所述锂离子电池单体的表面的输出电极。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池超声导波监测装置，其特征在于，所述压电聚合物薄膜、所述发射端电极、所述接收端电极、所述输入电极及所述输出电极设置于一铝箔表面，所述铝箔设置于所述锂离子电池单体的铝塑膜表面。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池超声导波监测装置，其特征在于，所述压电聚合物薄膜、所述发射端电极、所述接收端电极、所述输入电极及所述输出电极设置于所述锂离子电池单体的铝塑膜表面。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池超声导波监测装置，其特征在于，所述压电聚合物薄膜为P(VDF)/TrFE薄膜。

5.一种锂离子电池健康监测装置的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

将所述压电聚合物薄膜制备于所述锂离子电池单体的表面上；

在所述压电聚合物薄膜和所述锂离子电池单体的表面分别引出导线。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述压电聚合物薄膜制备于所述锂离子电池单体的表面上的方法，包括：

配制聚合物材料的溶液；

将所述聚合物材料的溶液喷涂或涂覆在铝箔表面并烘干，在所述铝箔表面形成聚合物薄膜；

将表面形成所述聚合物薄膜的所述铝箔放置于高温恒温箱中，在固定温度下恒温一定时间后退火；

在所述铝箔表面上的所述聚合物薄膜上采用光刻或掩膜工艺制备金属电极；

对所述铝箔表面上的所述聚合物薄膜进行电晕极化以使其形成所述压电聚合物薄膜；

将所述铝箔制备在所述锂离子电池单体表面的铝塑膜表面上。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述压电聚合物薄膜制备于所述锂离子电池单体的表面上的方法包括：

配制聚合物材料的溶液；

将所述聚合物材料的溶液喷涂或涂覆在铝塑膜表面并烘干，在所述铝塑膜表面形成聚合物薄膜；

将表面形成所述聚合物薄膜的所述铝塑膜放置于高温恒温箱中，在固定温度下恒温一定时间后退火；

在所述铝塑膜表面上的所述聚合物薄膜上采用光刻或掩膜工艺制备一定形状的金属电极；

对所述铝塑膜表面上的所述聚合物薄膜进行电晕极化以使其形成所述压电聚合物薄膜；

将所述铝塑膜制备在所述锂离子电池单体的表面上。

8.一种采用权利要求1-4中任一项监测装置的锂离子电池健康监测方法，其特征在于，所述方法包括：

在所述锂离子电池单体充/放电过程中在所述电压输入端发射脉冲超声导波；

在所述电压输出端采用数据采集卡获取所述脉冲超声导波的时-频域特征参量；

分析所述脉冲超声导波的时-频域特征参量，评估所述锂离子电池单体的电池健康状态。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述脉冲超声导波由三周期汉宁窗调制的脉冲电压信号驱动所述电压输入端的所述压电聚合物薄膜产生。

10.一种锂离子电池健康监测系统，其特征在于，所述系统包括：锂离子电池组、电池状态评估模块、输出模块、电子控制引擎、用户界面，所述电池状态评估模块包括超声信号模块，所述超声信号模块采用权利要求8所述的锂离子电池健康监测方法实现超声信号的分析。