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公开(公告)号：CN113253135A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110511698.3
申请日：2021-05-11
申请人： 吉林大学 , 吉林大学威海仿生研究院
IPC分类号： G01R31/387 , G01R31/389 , G01R31/392 , G01R31/36 , G01N21/88 , G01N25/72 , G01N29/04
摘要： 本发明公开了一种电池原位测试系统，涉及精密仪器技术领域，包括充放电模块、环境模块和力学加载模块，待测试电池与充放电模块电连接，环境模块包括温控箱，温控箱内设置有待测试电池、光学成像模块、红外热成像模块和超声扫描成像模块，力学加载模块用于对待测试电池进行加载。本发明通过环境模块模拟测试环境，光学成像模块对待测试电池表面微观变形或损伤进行观测；红外热成像模块对待测试电池的温度畸点的识别以及待测试电池热失控的进程进行观测；超声扫描成像模块对待测试电池的破损、析锂以及荷电状态进行监测。本发明为揭示力‑低温‑电化学耦合多外场下电池性能衰退机制和服役寿命变化规律提供仪器支撑。
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公开(公告)号：CN112611453B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202011534756.6
申请日：2020-12-23
申请人： 吉林大学 , 吉林大学威海仿生研究院
摘要： 本发明公开复眼原位监测单元、微观调节单元及其多光谱成像系统，复眼原位监测单元包括球面安装罩以及设置在所述球面安装罩上的成像组件，所述球面安装罩上设置有球面栅格阵列，所述球面栅格阵列包括5行4列共20个安装点，每个所述安装点安装有1组所述成像组件，所述成像组件包括CCD光学数字相机组件、DIC数字散斑光源组件、IR红外光谱组件、拉曼光谱组件和太赫兹光源组件；本发明能够突破传统材料原位测试技术仅能与一种成像表征技术集成的局限，通过多种成像组件组合应用，能够同时获取材料由表面到内部，由宏观到微观的丰富结构演化信息，建立多光谱成像信息演化与载荷作用间相关性，即能够深入理解材料微观失效和变形损伤机制。
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公开(公告)号：CN112611453A
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN202011534756.6
申请日：2020-12-23
申请人： 吉林大学 , 吉林大学威海仿生研究院
摘要： 本发明公开复眼原位监测单元、微观调节单元及其多光谱成像系统，复眼原位监测单元包括球面安装罩以及设置在所述球面安装罩上的成像组件，所述球面安装罩上设置有球面栅格阵列，所述球面栅格阵列包括5行4列共20个安装点，每个所述安装点安装有1组所述成像组件，所述成像组件包括CCD光学数字相机组件、DIC数字散斑光源组件、IR红外光谱组件、拉曼光谱组件和太赫兹光源组件；本发明能够突破传统材料原位测试技术仅能与一种成像表征技术集成的局限，通过多种成像组件组合应用，能够同时获取材料由表面到内部，由宏观到微观的丰富结构演化信息，建立多光谱成像信息演化与载荷作用间相关性，即能够深入理解材料微观失效和变形损伤机制。
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公开(公告)号：CN113253135B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202110511698.3
申请日：2021-05-11
申请人： 吉林大学 , 吉林大学威海仿生研究院
IPC分类号： G01R31/387 , G01R31/389 , G01R31/392 , G01R31/36 , G01N21/88 , G01N25/72 , G01N29/04
摘要： 本发明公开了一种电池原位测试系统，涉及精密仪器技术领域，包括充放电模块、环境模块和力学加载模块，待测试电池与充放电模块电连接，环境模块包括温控箱，温控箱内设置有待测试电池、光学成像模块、红外热成像模块和超声扫描成像模块，力学加载模块用于对待测试电池进行加载。本发明通过环境模块模拟测试环境，光学成像模块对待测试电池表面微观变形或损伤进行观测；红外热成像模块对待测试电池的温度畸点的识别以及待测试电池热失控的进程进行观测；超声扫描成像模块对待测试电池的破损、析锂以及荷电状态进行监测。本发明为揭示力‑低温‑电化学耦合多外场下电池性能衰退机制和服役寿命变化规律提供仪器支撑。
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公开(公告)号：CN113805076A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202111194829.6
申请日：2021-10-14
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01R31/3842 , G01R31/396
摘要： 本发明涉及一种锂离子电池低温失效后的隔膜弹性模量测试系统及方法，属于材料力学性能测试领域。通过在电池针刺试验机腔体内加装可降至‑40℃的低温、充放电系统，对锂离子电池单体进行低温、充放电复合加载，构建与调控力‑低温‑电复合多场测试模式，激发电池低温失效特性。然后，提取并分离出隔膜，对其施加多周期、循环递增交变载荷，进行点阵式纳米压痕测试，测得载荷‑深度响应曲线，根据压入响应和微区弹性回复行为分析，可获得隔膜表面弹性模量，也可定量或定性评估隔膜在电池低温失效后微区域、微尺度上弹塑性演化程度，为锂离子电池低温性能的提升、电学、力学参数的优化提供新颖的测量与评估方法。
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公开(公告)号：CN114813408B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202210412828.2
申请日：2022-04-19
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种实际工况下电池隔膜力‑热‑电耦合原位测试系统，涉及精密仪器技术领域，包括温控箱、环境模块、力学加载模块和多光谱‑声谱监测模块。环境模块构造了电化学和低温环境，力学加载模块对十字形隔膜试样进行双轴静‑动态耦合加载，多光谱‑声谱监测模块包括光学成像模块、红外热成像模块和声发射模块，用于加载过程的实时监测。本发明通过环境模块模拟隔膜实际工况，力学加载模块进行加载，多光谱‑声谱监测模块中光学成像模块对隔膜的显微结构进行动态观测；红外热成像模块对隔膜的温度分布进行识别；声发射模块实现隔膜裂纹和破损的监测。本发明为揭示力‑热‑电耦合下电池隔膜的失效机制及其微观结构演化行为提供仪器支撑。
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公开(公告)号：CN115436234A
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202211079200.1
申请日：2022-09-05
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01N13/00 , G01N13/02 , G01N21/84 , G01R31/378 , G01R31/387 , G01R31/389 , G01R31/392 , H01M10/0525
摘要： 本发明涉及一种连续可调充电应力诱导系统诱导隔膜润湿性演变测试方法，属于材料理化性能测试领域。通过构建充电倍率C/5‑5C连续可调充电应力场，对锂离子电池隔膜进行自定义充电应力循环诱导，诱导终止条件为锂离子电池容量衰减失效。提取诱导后的隔膜制备试样，在试样上下两侧各安装一台数字照相机，多角度获取隔膜润湿性时变行为信息。通过接触角测量仪测量电解液与试样表面形成的静态接触角，根据电解液扩散时间计算润湿速率，分析充电应力与隔膜润湿性演化之间的关联性。该方法是揭示充电应力诱导隔膜润湿性演化的直观手段，也是评估锂离子电池隔膜润湿性时变行为对锂离子电池内阻变化、容量衰退和循环使用寿命影响的有效途径。
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公开(公告)号：CN113805076B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202111194829.6
申请日：2021-10-14
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01N3/54 , G01N3/42 , G01R31/3842 , G01R31/396
摘要： 本发明涉及一种锂离子电池低温失效后的隔膜弹性模量测试系统及方法，属于材料力学性能测试领域。通过在电池针刺试验机腔体内加装可降至‑40℃的低温、充放电系统，对锂离子电池单体进行低温、充放电复合加载，构建与调控力‑低温‑电复合多场测试模式，激发电池低温失效特性。然后，提取并分离出隔膜，对其施加多周期、循环递增交变载荷，进行点阵式纳米压痕测试，测得载荷‑深度响应曲线，根据压入响应和微区弹性回复行为分析，可获得隔膜表面弹性模量，也可定量或定性评估隔膜在电池低温失效后微区域、微尺度上弹塑性演化程度，为锂离子电池低温性能的提升、电学、力学参数的优化提供新颖的测量与评估方法。
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公开(公告)号：CN114813408A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210412828.2
申请日：2022-04-19
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种实际工况下电池隔膜力‑热‑电耦合原位测试系统，涉及精密仪器技术领域，包括温控箱、环境模块、力学加载模块和多光谱‑声谱监测模块。环境模块构造了电化学和低温环境，力学加载模块对十字形隔膜试样进行双轴静‑动态耦合加载，多光谱‑声谱监测模块包括光学成像模块、红外热成像模块和声发射模块，用于加载过程的实时监测。本发明通过环境模块模拟隔膜实际工况，力学加载模块进行加载，多光谱‑声谱监测模块中光学成像模块对隔膜的显微结构进行动态观测；红外热成像模块对隔膜的温度分布进行识别；声发射模块实现隔膜裂纹和破损的监测。本发明为揭示力‑热‑电耦合下电池隔膜的失效机制及其微观结构演化行为提供仪器支撑。
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