[发明专利]一种斜入式声波检测电池老化的方法和装置

说明书

本发明公开一种斜入式声波检测电池老化的方法，属于锂电池领域，用于评价方形锂离子电池老化程度，首先，在方形电池的同一个侧面设置两个三棱柱，三棱柱的横截面为三角形，一个声发射元件和一个声接收元件分别贴合在两个三棱柱的面积第二大的侧面上。然后，由声发射元件发射一个设定频率的声脉冲，在三棱柱的引导下，该声波斜着射入电池，在电池内传导，经过多次反射、折射，被声接收元件接收，并转换为数字波形；接着，将数字波形进行小波包变换，转换为强度‑时间‑频率三维图上的峰，测量设定频率下时域的半峰宽；最后，根据时域的半峰宽判定老化程度。本发明还公开了检测装置。本发明方法和装置能快速对锂离子电池老化状态进行评价。

技术领域

本发明属于锂电池领域，更具体地，涉及一种斜入式声波检测电池老化的方法和装置。

背景技术

锂离子电池使用过程中会发生老化、衰减，判断其老化程度对于其合理使用、残值估计意义重大。现有的技术方案通常需要对电池进行完整的充放电循环，根据剩余容量判断老化程度，耗时较长。

因此，迫切需要开发新的方法和装置，快速对锂离子电池老化状态进行评价。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种斜入式声波检测电池老化的方法和装置，旨在解决现有技术中没有简便、耗时短的设备或者方法对锂离子电池老化程度进行检测和评价的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种斜入式声波检测电池老化的方法，用于评价方形锂离子电池老化程度，首先，在方形电池的同一个侧面设置两个三棱柱，三棱柱的横截面为三角形，三角形的三个角分别为30°、60°、90°，两个三棱柱的面积最大的侧面均贴合在锂离子电池的面积最大的同一个侧面上，并且位置分别靠近方形电池长轴的两端部，两个三棱柱的棱与电池第二长的边的方向平行，两个30°的角朝向电池外侧，两个60°的角朝向电池内侧，一个声发射元件和一个声接收元件分别贴合在两个三棱柱的面积第二大的侧面上。然后，由声发射元件发射一个设定频率的声脉冲，在三棱柱的引导下，该声波斜着射入电池，在电池内传导，经过多次反射、折射，被声接收元件接收，并转换为数字波形，接着，将数字波形进行小波包变换，转换为强度-时间-频率三维图上的峰，测量设定频率下，时域的半峰宽，最后，根据时域的半峰宽判定方形锂离子电池老化程度。

进一步的，新鲜电池的半峰宽为W，半峰宽超过1.1W且小于1.2W的电池，判定其为轻微老化，轻微老化是指：80％容量保持率90％，半峰宽超过1.2W的电池判定其为严重老化，严重老化是指容量保持率80％。

进一步的，由声发射元件发射一个10KHz频率的声脉冲。

进一步的，将数字波形进行小波包变换，转换为强度-时间-频率三维图上的峰，测量10KHz频率下，时域的半峰宽。

进一步的，三棱柱的横截面为三角形，三角形的最长边边长为2厘米～3厘米，三棱柱的棱长为2厘米～3厘米。

按照本发明的第二个方面，还提供一种斜入式声波检测电池老化的装置，其包括两个三棱柱、一个声发射元件和一个声接收元件，其中，两个三棱柱位于待检测的方形电池的同一个侧面，三棱柱的横截面为三角形，三角形的三个角分别为30°、60°、90°，一个声发射元件和一个声接收元件分别贴合在两个三棱柱的面积第二大的侧面上，工作时，两个三棱柱的面积最大的侧面均贴合于待检测方形锂离子电池的面积最大的同一个侧面上，并且位置分别靠近方形电池长轴的两端部，两个三棱柱的棱与待检测方形电池第二长的边的方向平行，两个30°的角朝向待检测方形电池外侧，两个60°的角朝向待检测方形电池内侧。

进一步的，一个声发射元件和一个声接收元件均为圆柱状。声发射元件为动圈发声器，声接收元件为振膜拾音器。

进一步的，所述三棱柱的材质为塑料。