基于超声体波的方形铝壳锂离子电池梯次分选

摘要

随着电动汽车退役数量的猛增，锂离子动力电池的梯次回收再利用具有良好的发展前景。基于电学参数的检测手段难以判断单体局部范围的潜在异常状态。而超声参数可分区域地检测出方形铝壳动力电池的内部材料均匀性，进一步筛选出适合梯次利用或者需要报废回收的电池。该研究首先搭建了超声体波实验系统，并使用该系统对复杂工况下的方形铝壳锂离子电池进行了一激一收实验，以探究方形铝壳锂离子电池中超声体波的传播规律，实验工况包括低速率和高速率的充放电以及阶梯变温现象。随后对低倍率充放电实验结果进行了交叉小波变换分析以验证信号激励频率的合理性。最后搭建了方形铝壳电池梯次筛选实验系统，对已知容量的一类商用电池的3个不同批次进行了多阵元检测，以探究不同电池健康状态下的商用电池包的局部超声特征，并对整块电池的点阵进行均匀性分析，实验结果可以较好地分类筛选在役、临近退役和退役后可梯次利用的3批电池，为动力电池的无损梯次分类奠定了基础。

关键词

锂离子电池 / 超声体波 / 复杂工况 / 梯次利用 / 均匀性分析 / 分类筛选