[發明專利]電池狀態原位監測方法及系統

在審

• 申請號: 202180051027.1
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN116018706A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 郭團;麥耀華;黃加強;盧錫洪;李凱偉;鐘海;讓馬里·塔拉斯孔
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 戴艷艷

1.一種用于監測電化學設備狀態的方法，通過將光纖探針設置在電化學設備的內部，該方法包括：

(1)將輸入光導入到光纖探針中，并檢測從光纖探針傳輸的輸出光；和

(2)根據輸出光確定電化學設備的健康狀態(SoH)。

2.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(2)根據輸出光確定電化學設備的健康狀態(SoH)包括以下子步驟：

(i)根據輸出光獲得折射率；和

(ii)根據相對于電化學設備先前狀態的折射率變化來確定電化學設備的SoH。

3.根據權利要求2所述的方法，其中(i)根據輸出光獲得折射率包括以下子步驟：

(a)從輸出光中獲取一個包層模或一個表面等離子共振(SPR)；和

(b)根據所述一個包層模或一個SPR計算折射率變化。

4.根據權利要求3所述的方法，其中子步驟(a)中從輸出光中獲取一個包層模或一個表面等離子共振(SPR)，進一步還包括從輸出光中獲取纖芯模式，其中再子步驟(b)中，通過校正纖芯模式進一步計算折射率。

5.根據權利要求2-4中任一項中所述的方法，其中子步驟(ii)根據相對于電化學設備先前狀態的折射率變化來確定電化學設備的SoH還包括：

如果相對于電化學先前狀態，折射率改變了至少1％，則確定電化學設備不健康。

6.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(2)根據輸出光確定電化學設備的健康狀態(SoH)包括以下子步驟：

(i)從輸出光中獲取一個包層模式或一個表面等離子共振(SPR)；和

(ii)根據相對于電化學設備的先前狀態的一個包層模式或一個SPR對應的波長漂移或振幅變化確定電化學設備的SoH。

7.根據權利要求6所述的方法，其中子步驟(ii)根據相對于電化學設備的先前狀態的一個包層模式或一個SPR對應的波長漂移或振幅變化確定電化學設備的SoH包括以下子步驟：

對時間、電壓、電流、阻抗或容量中的一種對應的一個包層模式或一個SPR求導數；和

根據所述導數確定電化學設備的SoH。

8.根據權利要求6所述的方法，其中子步驟(ii)根據相對于電化學設備的先前狀態的一個包層模式或一個SPR對應的波長漂移或振幅變化確定電化學設備的SoH包括：

如果相對于電化學設備的先前狀態，一個包層模式或一個SPR的振幅或波長改變了至少1％，則確定電化學設備不健康。

9.根據權利要求8所述的方法，所述光纖探針的至少一部分的檢測區域與電化學設備的電解質接觸，其中，步驟(a)中確定電化學設備不健康包括：

確定電解質不健康。

10.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(2)根據輸出光確定電化學設備的健康狀態(SoH)包括以下子步驟：

(i)從輸出光獲取一個包層模式或一個表面等離子共振(SPR)；

(ii)如果在一個包層模式或一個SPR中存在至少一個次級峰，則確定電化學設備不健康。

11.根據權利要求10所述的方法，所述光纖探針位于電化學設備的電極內部或附近，其中，步驟(ii)中確定電化學設備不健康包括：

確定電極不健康。

12.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在步驟(1)將輸入光導入到光纖探針中，檢測從光纖探針傳輸的輸出光之后，還包括：

根據輸出光確定電化學設備的荷電狀態(SoC)。

13.根據權利要求12所述的方法，其中根據輸出光確定電化學設備的荷電狀態(SoC)包括以下子步驟：

(i)從輸出光獲取一個包層模或一個SPR；

(ii)根據所述一個包層模或一個SPR確定電化學設備的電荷狀態(SoC)。