锂离子电池内温度场健康状态分布式光纤原位监测技术研究

• 作者: 周炜航 叶青 叶蕾 李璇 曾朝智 黄淳 蔡海文 瞿荣辉
• 来源期刊: 中国激光
• 关键词: 光纤光学 光纤原位监测技术 锂离子电池 内温度场 健康状态监测
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 测量与计量|Measurement and Metrology
• 页码范围: 146-155
• 页数: 10页
• 分类号: TN248|TM930.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202047.1204002

摘要

通过在锂离子电池内部埋入分布式光纤温度传感器,实现了对电池内温度场的实时分布式原位监测,并对其运行健康状态进行了预警和评估.根据锂离子电池结构设计模型,理论上模拟分析了不同运行环境下锂离子电池内温度场的分布状态和演化规律.基于此,选取特征温度点(正负极耳、中心点)优化传感器的布设位置,实现各种情况下温度场的准确测量,基于性价比给出传感器的优化组合,减少了传感器使用数量,降低了布设工艺的难度及解调设备的成本.在实验中埋入分布式级联的光纤光栅温度传感器,对模拟分析结果进行了验证.实验结果表明,随着外界环境温度的上升,各特征点温度都随之上升,但上升速率整体变小,而中心温度点具有较快的温升效应,实验结果与理论结果一致.该方法为未来大尺度锂离子电池集成组件健康状态的原位监测提供了技术参考和实施方案.