用于环境条件下的电磁测试的包括锂金属或锂模拟金属的电池实体模型样本的制作方法

    专利2025-04-27  13


    在此部分中提供的信息是出于总体上呈现本公开内容的背景的目的。在此部分中描述的范围内的目前命名的发明人的工作以及在申请时可能原本无法作为现有技术的本说明书的方面都既不明确地也不隐含地被承认为承认本公开内容的现有技术。本公开内容涉及对包括锂金属的电池单元的测试,并且更特定来说涉及用于使用锂金属电池实体模型样本(mock-up sample)来评估环境条件下的电磁测试技术的方法。


    背景技术:

    1、诸如电池电动车辆(bev)、混合动力车辆和/或燃料电池车辆的电动车辆(ev)包括一个或多个电机和包括一个或多个电池单元、电池模块和/或电池组的电池系统。使用功率控制系统来控制该电池系统在充电和/或驾驶期间的充电和/或放电。ev的制造商正在追求增加的功率密度,以增加ev的行驶里程。锂离子电池(lib)电池单元目前用于高功率密度应用。


    技术实现思路

    1、一种用于确认旨在包括锂金属层的电池单元在大气条件下的无损电磁方法的方法包括:选择锂模拟金属层(仿锂金属层,l1thium mimic metal layer)替代所述锂金属层;以及产生包括所述电池单元的一个或多个层的实体模型样本。所述电池单元的所述一个或多个层包括所述锂模拟金属层。所述方法包括对所述实体模型样本实施电磁测试。

    2、在其他特征中,所述锂模拟金属层包括选自由以下各项组成的群组的金属:铟(in)、锡(sb)、铁(fe)、铬(cr)、镍(ni)以及其合金。所述锂模拟金属层包括非反应性金属。所述锂模拟金属层包括传导率在所述锂金属层的+/-30%内的金属。

    3、在其他特征中,所述电池单元的一个或多个层包括第一集电器和布置在所述第一集电器的一侧上的第一活性材料层。所述第一活性材料层包括所述锂模拟金属层。

    4、在其他特征中,所述电磁测试包括使用涡流探头感测所述实体模型样本的电磁参数。所述锂模拟金属层包括具有第一厚度的第一区域和具有大于所述第一厚度的第二厚度的第二区域。

    5、在其他特征中,所述电池单元的所述一个或多个层包括第一集电器和第一活性材料层。所述锂模拟金属层夹设在所述第一集电器与所述第一活性材料层之间。

    6、在其他特征中,第二活性材料层相邻于所述第一集电器布置。隔板相邻于所述第一活性材料层布置。第三活性材料层相邻于所述隔板布置。第四活性材料层相邻于所述第二集电器布置。

    7、在其他特征中,所述方法包括相邻于一个或多个网格层布置所述实体模型样本。所述方法包括相邻于一个或多个扩展的箔层布置所述实体模型样本。所述锂模拟金属层使用增材制造形成在所述电池单元的所述一个或多个层中的至少一者上。所述锂模拟金属层进行如下中的一者:涂覆或涂刷在所述电池单元的所述一个或多个层中的至少一者上。所述锂模拟金属层包括布置在所述电池单元的所述一个或多个层中的至少一者上的粉末和刨花(shaving)中的一者。所述锂模拟金属层层压在所述电池单元的所述一个或多个层中的至少一者上。

    8、一种用于对包括锂金属层的电池单元实施无损电磁测试方法包括:产生所述电池单元的一部分的实体模型样本并且包括所述电池单元的一层,其中所述层包括所述锂金属层;将所述实体模型样本封闭在密封隔膜中;以及对所述实体模型样本实施电磁测试。

    9、在其他特征中,所述密封隔膜包括聚合物膜。所述电磁测试包括使用涡流探头感测所述实体模型样本的电磁参数。所述锂金属层包括具有第一厚度的第一区域和具有大于所述第一厚度的第二厚度的第二区域。

    10、在其他特征中,所述电池单元的所述一个或多个层进一步包括第一集电器和第一活性材料层。满足以下中的至少一者:所述锂金属层夹设在所述第一集电器与所述第一活性材料层之间;并且所述第一活性材料层包括所述锂金属层。

    11、本发明还包括如下方案:

    12、方案1.一种用于确认旨在包括锂金属层的电池单元在大气条件下的无损电磁测试方法的方法,其包括:

    13、选择锂模拟金属层替代所述锂金属层;

    14、产生包括所述电池单元的一个或多个层的实体模型样本,

    15、其中所述电池单元的一个或多个层包括所述锂模拟金属层;以及

    16、对所述实体模型样本实施电磁测试。

    17、方案2.根据方案1所述的方法,其中所述锂模拟金属层包括选自由以下各项组成的群组的金属:铟(in)、锡(sb)、铁(fe)、铬(cr)、镍(ni)以及其合金。

    18、方案3.根据方案1所述的方法,其中所述锂模拟金属层包括非反应性金属。

    19、方案4.根据方案1所述的方法,其中所述锂模拟金属层包括传导率在所述锂金属层的+/-30%内的金属。

    20、方案5.根据方案1所述的方法,其中所述电池单元的所述一个或多个层包括:

    21、第一集电器;以及

    22、布置在所述第一集电器的一侧上的第一活性材料层,其中所述第一活性材料层包括所述锂模拟金属层。

    23、方案6.根据方案1所述的方法,其中所述电磁测试包括使用涡流探头感测所述实体模型样本的电磁参数。

    24、方案7.根据方案1所述的方法,其中所述锂模拟金属层包括具有第一厚度的第一区域和具有大于所述第一厚度的第二厚度的第二区域。

    25、方案8.根据方案1所述的方法,其中所述电池单元的所述一个或多个层包括:

    26、第一集电器;以及

    27、第一活性材料层,

    28、其中所述锂模拟金属层夹设在所述第一集电器与所述第一活性材料层之间。

    29、方案9.根据方案8所述的方法,其进一步包括:

    30、相邻于所述第一集电器布置的第二活性材料层;

    31、相邻于所述第一活性材料层布置的隔板;

    32、相邻于所述隔板布置的第三活性材料层;

    33、第二集电器;以及

    34、相邻于所述第二集电器布置的第四活性材料层。

    35、方案10.根据方案1所述的方法,其进一步包括相邻于一个或多个网格层布置所述实体模型样本。

    36、方案11.根据方案1所述的方法,其进一步包括相邻于一个或多个扩展箔层布置所述实体模型样本。

    37、方案12.根据方案1所述的方法,其中所述锂模拟金属层使用增材制造形成在所述电池单元的所述一个或多个层中的至少一者上。

    38、方案13.根据方案1所述的方法,其中所述锂模拟金属层进行如下中的一者:被涂覆或涂刷在所述电池单元的所述一个或多个层中的至少一者上。

    39、方案14.根据方案1所述的方法,其中所述锂模拟金属层包括布置在所述电池单元的所述一个或多个层中的至少一者上的粉末和刨花中的一者。

    40、方案15.根据方案1所述的方法,其中所述锂模拟金属层层压在所述电池单元的所述一个或多个层中的至少一者上。

    41、方案16.一种用于对包括锂金属层的电池单元实施无损电磁测试的方法,其包括:

    42、产生所述电池单元的一部分的实体模型样本并且包括所述电池单元的一层,

    43、其中所述层包括所述锂金属层;

    44、将所述实体模型样本封闭在密封隔膜中;以及

    45、对所述实体模型样本实施电磁测试。

    46、方案17.根据方案16所述的方法,其中所述密封隔膜包括聚合物膜。

    47、方案18.根据方案16所述的方法,其中所述电磁测试包括使用涡流探头感测所述实体模型样本的电磁参数。

    48、方案19.根据方案16所述的方法,其中所述锂金属层包括具有第一厚度的第一区域和具有大于所述第一厚度的第二厚度的第二区域。

    49、方案20.根据方案16所述的方法,其中所述电池单元的所述一个或多个层进一步包括:

    50、第一集电器;以及

    51、第一活性材料层,

    52、其中满足以下中的至少一者:

    53、所述锂金属层夹设在所述第一集电器与所述第一活性材料层之间;并且

    54、所述第一活性材料层包括所述锂金属层。

    55、根据具体实施方式、权利要求书和附图,本公开内容的其他适用领域将变得显而易见。具体实施方式和特定实例仅旨在用于图示目的,并且并不旨在限制本公开内容的范围。


    技术特征:

    1.一种用于确认旨在包括锂金属层的电池单元在大气条件下的无损电磁测试方法的方法,其包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其中所述锂模拟金属层包括选自由以下各项组成的群组的金属:铟(in)、锡(sb)、铁(fe)、铬(cr)、镍(ni)以及其合金。

    3.根据权利要求1所述的方法,其中所述锂模拟金属层包括非反应性金属。

    4.根据权利要求1所述的方法,其中所述锂模拟金属层包括传导率在所述锂金属层的+/-30%内的金属。

    5.根据权利要求1所述的方法,其中所述电池单元的所述一个或多个层包括:

    6.根据权利要求1所述的方法,其中所述电磁测试包括使用涡流探头感测所述实体模型样本的电磁参数。

    7.根据权利要求1所述的方法,其中所述锂模拟金属层包括具有第一厚度的第一区域和具有大于所述第一厚度的第二厚度的第二区域。

    8.根据权利要求1所述的方法,其中所述电池单元的所述一个或多个层包括:

    9.根据权利要求8所述的方法,其进一步包括:

    10.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括相邻于一个或多个网格层布置所述实体模型样本。


    技术总结
    一种用于确认旨在包括锂金属层的电池单元在大气条件下的无损电磁方法的方法包括:选择锂模拟金属层替代所述锂金属层;以及产生包括所述电池单元的一个或多个层的实体模型样本。一个或多个层包括所述锂模拟金属层。所述方法包括对所述实体模型样本实施电磁测试。

    技术研发人员:R·詹姆斯,M·E·麦戈文,D·布鲁德,W·A·波林,E·D·休米勒,徐劭懋,C·里斯
    受保护的技术使用者:通用汽车环球科技运作有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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