Ultrasonic guided wave measurement and modeling analysis of the state of charge for lithium-ion battery

超声波传感器 声学 电池(电) 材料科学 荷电状态 离子 锂离子电池 色散(光学) 波形 计算物理学 化学 物理 电气工程 工程类 电压 光学 热力学 有机化学 功率(物理)
作者
Gao Jie,Zhang Liangheng,Yan Lyu,Fan Shi,Bin Wu,Cunfu He
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier BV]
卷期号:72: 108384-108384 被引量:69
标识
DOI:10.1016/j.est.2023.108384
摘要

This work presents the analytical acoustic model to investigate the interaction mechanism between the state of charge (SOC) of lithium-ion battery and the propagation characteristics of ultrasonic guided waves. Meanwhile, the multi-layered porous structure characteristics of lithium-ion batteries are focused on, the Biot theory and transfer matrix method are introduced to construct the analytical acoustic theory model of lithium-ion batteries. The mechanical performance (modulus and density) of the electrode is dynamically changing during cycling, which will influence the dispersion characteristics of ultrasonic guided waves in lithium-ion battery. Based on this, the intrinsic connection between the SOC and the guided wave dispersion curve of lithium-ion battery is numerically analyzed. Moreover, the frequency domain simulation model with equal structural characteristics is established to verify the validity of the above theoretical results. Theoretical results performed on the customized pouch cell show that the changes in time of flight resulting from shifts in the group velocity of guided wave A0 mode correlate strongly with the SOC. An ultrasonic guided wave detection experiment system is built to extract the variations in time of flight and amplitude of the guided wave signal during cycling, which correctly validates the range of theoretical time of flight. Furthermore, the applicability of the proposed method is verified by battery experiments with different temperature and current rate operating conditions. Furthermore, the ultrasonic guided wave detection approach has also been shown to be a sensitive means of determining the SOC of lithium-ion batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
鲤鱼听荷完成签到 ,获得积分10
2秒前
绿颜色完成签到 ,获得积分10
2秒前
zq完成签到 ,获得积分10
5秒前
墨林云海完成签到,获得积分10
7秒前
拯救小ji完成签到 ,获得积分10
7秒前
闫栋完成签到 ,获得积分10
7秒前
leier发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
13秒前
安小生完成签到 ,获得积分10
13秒前
Goblin完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
JamesPei的应助被草根儿采纳,获得10
16秒前
CQ完成签到 ,获得积分10
18秒前
谭龙杰发布了新的文献求助10
20秒前
企鹅完成签到,获得积分10
21秒前
畅快小霸王完成签到 ,获得积分10
21秒前
Soledad完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
快乐雁风完成签到 ,获得积分10
23秒前
今后的应助被鳗鱼小松鼠采纳,获得10
23秒前
八十七分甜完成签到 ,获得积分10
32秒前
李爱国的应助被陈晓敏采纳,获得10
33秒前
Aoiny完成签到,获得积分10
36秒前
leier完成签到,获得积分10
36秒前
2316690509完成签到 ,获得积分10
38秒前
听书人完成签到,获得积分10
39秒前
李庆润完成签到 ,获得积分10
44秒前
Jason完成签到 ,获得积分10
44秒前
Alvienan完成签到 ,获得积分10
45秒前
Research完成签到 ,获得积分10
48秒前
50秒前
Edinburgh完成签到 ,获得积分10
52秒前
文昊完成签到 ,获得积分10
52秒前
53秒前
56秒前
jeronimo完成签到,获得积分10
1分钟前
wofos完成签到,获得积分10
1分钟前
guoli完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8115619
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9521517
关于积分的说明 21533833
捐赠科研通 7693815
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3413595
关于科研通互助平台的介绍 2539935
邀请新用户注册赠送积分活动 2453622