电池健康早期检测系统

成果编号：38422

价格：面议

完成单位：南京大学

单位类别：985系统院所、211系统院所

完成时间：2022年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：电子信息、能源环保

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发布人：南京大学技术转移中心在线

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随着光伏、新能源汽车等能源产业的发展，以锂离子电池为代表二次电池储能装置得到了广泛地应用。然而，当前电池行业还面临着诸多问题，其中之一便是缺乏对电池健康的有效、准确检测方法。在诸多能够体现电池健康水平的指标中（如电压、电量、温度等），电池充放电过程中的体积变化被发现同电池健康之间具有良好的相关性，因此测量电池充放电过程中的体积变化有着广阔的前景。因此，本项目开发出一套基于光学成像的超高精度电池体积实时检测装置，在充放电的同时，对电池表面形貌进行实时三维重构，从而能够获得传统方法无法提供的电池在充放电进程中的四维信息，进而用于检测、评估和预测电池健康状况。该技术拥有包括非接触、无损、实时、超高精度、高通量等在内的诸多优势。该项目目前已在Nature Communication、CCS Chemistry 等国际顶尖期刊上发表相关论文5篇，已申请国家发明专利4项，并获得第48届日内瓦国际发明展金奖。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新工艺、新产品

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询

参与活动： 2023年高校院所走进镇江产学研合作对接活动第二届江苏产学研合作对接大会 2023年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动

专利情况：未申请专利

成果简介

综合介绍

创新要点

本项目创新集中体现在以下三点： 1、基于简单光学成像，使用普通二维相机实现了圆柱电池的实时三维重构，从而使该方法具备二维相机原生具备的高通量优势，并能够获取电池的四维信息，更具实际应用价值； 2、因使用超分辨技术对电池边缘进行定位，该方法具有极高的精度，这使得基于光学方法对硬壳电池的体积检测成为了可能，突破了领域此前只能对软包电池进行检测的瓶颈； 3、基于检测系统所获得的数据，对电池充放电过程中的形变进行了深入分析，发现电池的形变可分为热诱导形变和反应诱导形变，并揭示了二者同电池健康水平间的关系，这使得该方法能很好的表征当前电池的健康状况，并在一定程度上预测电池容量的未来衰减过程。

技术指标

该技术目前具备以下指标：测试通道数：4 线分辨精度：0.1 μm 角分辨精度：0.9° 体积精度：0.1 μL 最小采样间隔：20 s 最大单圈采样点数：1280×400

其他说明

完成人信息

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