空耦超声检测锂电池隔热膜鼓包缺陷

目前，大部分锂电池热管理系统的研究主要集中在高温散热方面，通过不同冷却方式如风冷、液冷、相变冷却来解决电池在运行时出现温度过高问题。其实，温度过高过低都不利于锂电池正常工作，就像我们人体温度一样。

环境温度过低，会让电池内部电解质浓度极化变大，电极固态颗粒表面的电化学反应速率降低以及电解质的扩散速率降低，从而导致锂电池在低温下的输出功率、能量密度和使用寿命的大幅衰减。同时，低温下充电时固相锂在负极区析出的风险增加，固相锂在负极材料上堆积 成长为锂枝晶有刺穿电池隔膜造成电池内部短路的风险。因此，锂电池隔热膜在出厂前需要利用空耦超声对内部缺陷进行排查。

空耦超声主要以空气作为传播介质，解决了隔热膜不能浸水的问题，因为电池隔热膜主要是为了保护电池避免受到外界影响，若接触水会导致粘附效果下降，对防御作用产生损害。

空耦超声是如何发现电池隔热膜内部缺陷的呢？

利用超声透射法将两个空气耦合超声换能器放置电池隔热膜两侧， 超声波经过被检材料产生发射和透射能量变化，当遇到样品内部含有缺陷位置，如气泡、夹杂、鼓包时，由于声阻抗不同，有缺陷位置穿透能量波较小，幅值较低；无缺陷位置穿透工件超声能量较大，超声信号值较高。

在经过数据采集卡，软件处理，生成二维超声C扫描图像，可以直观，清晰看到内部缺陷位置及大小。

电池隔热膜夹杂，气泡缺陷超声C扫描图像

空气耦合超声检测是以空气作为介质，采用双探头对穿法检测模式，是一种真正意义上非接触式无损检测设备。

空耦超声对穿扫描优势：

1、可检测非常薄（PE薄膜材料）和非常厚的复合材料

2、适合板类工件大面积快速无损检测

3、对工件属性几乎没有任何要求（例如：复合材料、低密度材料、胶粘材料）

4、对分层缺陷、空鼓气泡缺陷、厚度变化非常敏感

5、非接触式扫描，减少误判。

与常规水浸超声技术相比，适用于无法使用耦合剂液体的特殊材质：纤维材料、泡沫材料、陶瓷材料、电池等。典型案例有：碳纤维脱胶分层检测、电池气泡缺陷检测、云母材料电芯外壳分层检测等。