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镀金光纤布拉格光栅传感器用于锂离子电池原位检测的可行性

Feasibility of Gold-Plated Fiber Bragg Grating Sensors Used in Lithium Ion Battery in-Situ Detection

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摘要

提出了一种在锂离子电池制作过程中粘贴镀金光纤布拉格光栅(FBG)传感器的锂离子电池原位检测方法,该方法可用于采集锂离子电池的初始物理量。研究了将镀金FBG传感器埋入锂离子电池的位置及方法,分析了埋入镀金FBG传感器后电池的性能。对锂离子电池进行了充放电实验,并拆封了实验所用的电池样本。实验结果表明,镀金FBG传感器可用于一般环境下的温度采集;锂离子电池中FBG传感器的镀金层遭到腐蚀,导致FBG传感器的波长产生漂移,镀金层避免了裸FBG传感器的结构受到破坏,因此对FBG传感器重新标定后,可采集电池内部的温度。该研究为应用于锂离子电池原位检测的FBG传感器的选择提供了参考。

Abstract

A method of lithium ion battery in-situ detection is proposed. In the proposed method, gold-plated fiber Bragg grating(FBG)sensors are embedded in the making process of lithium ion batteries to acquire the initial physical quantities of lithium ion batteries. The position and the method for the FBG sensor embedded in lithium ion battery are studied, and the performance of battery embedded with gold-plated FBG sensor is analyzed. The charge-discharge experiments for lithium ion batteries are carried out, and the battery samples used in experiments are unpacked. The experimental results show that gold-plated FBG sensors can be used in the temperature collection in general environment. The gold-plated layer structure in the lithium ion battery is corroded, which results in wavelength drift. The bare FBG′s structure is not destroyed due to the presence of the gold-plated layer, so the internal temperature of battery can be collected after re-calibrating FBG sensor. This research provides a reference for the FBG sensor used in in-situ detection for lithium ion batteries.

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中图分类号:TM930.12;TH744

DOI:10.3788/lop54.040602

所属栏目:光纤光学与光通信

基金项目:国网公司科技项目(DG71-15-038)

收稿日期:2016-09-13

修改稿日期:2016-12-03

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

刘延超:北京交通大学电气工程学院, 北京 100044
方进:北京交通大学电气工程学院, 北京 100044
徐翀:中国电力科学研究院储能与电工新技术研究所, 北京 100192
魏斌:中国电力科学研究院储能与电工新技术研究所, 北京 100192
官亦标:中国电力科学研究院储能与电工新技术研究所, 北京 100192
范茂松:中国电力科学研究院储能与电工新技术研究所, 北京 100192
闫旭锋:北京交通大学电气工程学院, 北京 100044
高超:中国电力科学研究院储能与电工新技术研究所, 北京 100192

联系人作者:刘延超(14121433@bjtu.edu.cn)

备注:刘延超(1990-),男,硕士研究生,主要从事多功能光纤传感器应用方面的研究。

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引用该论文

Liu Yanchao,Fang Jin,Xu Chong,Wei Bin,Guan Yibiao,Fan Maosong,Yan Xufeng,Gao Chao. Feasibility of Gold-Plated Fiber Bragg Grating Sensors Used in Lithium Ion Battery in-Situ Detection[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2017, 54(4): 040602

刘延超,方进,徐翀,魏斌,官亦标,范茂松,闫旭锋,高超. 镀金光纤布拉格光栅传感器用于锂离子电池原位检测的可行性[J]. 激光与光电子学进展, 2017, 54(4): 040602

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