Đo nhiệt độ bộ pin, đo nhiệt độ sợi quang pin lithium, cách đo nhiệt độ cho pin lithium-ion

Why is temperature monitoring necessary for lithium-ion batteries

Due to its high working voltage, mật độ năng lượng, and energy density, long charging and discharging life, no memory effect, và không ô nhiễm, it has great application prospects in military systems such as submarines, drones, and individual reconnaissance. Temperature has an impact on the performance of lithium-ion batteries in all aspects, including the working condition, cycle efficiency, dung tích, quyền lực, sự an toàn, độ tin cậy, tính nhất quán, and lifespan of the electrochemical system, which may in turn affect the performance, độ tin cậy, sự an toàn, and lifespan of the entire system. Vì thế, measuring the temperature of lithium-ion batteries is very important. Hiện tại, the temperature measurement technology of lithium-ion batteries can be mainly applied in the following two fields. Trước hết, the measurement of internal and surface temperatures of lithium-ion batteries can be used to verify the relevant thermal models of lithium-ion batteries, in order to assist in the design of battery cells and modules; Thứ hai, the temperature measurement technology of lithium-ion batteries can be applied in the lithium-ion battery management system. When abnormal changes such as battery temperature exceeding the safety threshold are found, the external circuit is cut off and an alarm signal is sent in a timely manner to avoid danger.

Battery thermocouple temperature monitoring, battery infrared temperature measurement method, fluorescent fiber optic battery temperature measurement

The commonly used temperature measurement methods currently include thermocouples and infrared imaging. Thermocouple temperature measurement technology is mature, has a long history of use, and has a wide variety of products, making it the most commonly used point temperature measurement method in the research field of filed ion batteries; With the development of integrated circuits and the reduction of costs, infrared imaging technology has become increasingly popular, especially occupying a dominant position in surface temperature measurement. Tuy nhiên, both methods mentioned above have obvious shortcomings in the research and application of lithium-ion batteries. Thermocouples require the use of metal wires, which can easily cause short circuit hazards, và các vật liệu kim loại được sử dụng thường rất cứng, Điều này mang lại nhiều bất tiện cho việc cài đặt và sử dụng; Công nghệ chụp ảnh hồng ngoại sử dụng tín hiệu hồng ngoại phát ra từ vật thể để đo, dễ bị ảnh hưởng bởi sự can thiệp của luồng không khí và thiếu độ chính xác. Nó chỉ có thể đo đại khái nhiệt độ bề mặt của vật thể, và yêu cầu hiệu chuẩn cho các độ phát xạ khác nhau của vật thể đo. Công việc xử lý dữ liệu tiếp theo rất phức tạp. Để khắc phục những nhược điểm trên, đề xuất áp dụng công nghệ đo nhiệt độ sợi quang huỳnh quang để đạt được độ chính xác, nhanh, và đo nhiệt độ an toàn trong pin ion.

Giám sát nhiệt độ của pin lithium

Pin lithium ion có ưu điểm như điện áp cao, năng lượng riêng cao, nhiều chu kỳ sử dụng, và thời gian bảo quản lâu. They are not only widely used in portable electronic devices such as mobile phones, digital cameras, and laptops, but also in large and medium-sized electric devices such as electric vehicles, electric bicycles, and electric tools. Vì thế, the performance requirements for lithium-ion batteries are becoming increasingly high. The internal structure of lithium batteries is composed of positive and negative electrode plates and separators. Trong quá trình sử dụng, the battery generates a large amount of heat, which affects its cycle life and safety, especially for large capacity batteries. Real time monitoring of internal temperature changes in lithium batteries can directly and effectively determine the health status of the battery. Trong các công nghệ hiện có, temperature sensors are installed at the ear of the battery cell or between the battery cells, hoặc giữa các tế bào pin và vỏ để theo dõi sự thay đổi nhiệt độ của pin. Tuy nhiên, điều này có thể tụt hậu so với sự thay đổi nhiệt độ thực tế của nguồn nhiệt của pin. Cần gấp một loại cảm biến nhiệt độ pin lithium mới để đo nhiệt độ.

Nguyên lý đo nhiệt độ của Cảm biến nhiệt độ sợi quang huỳnh quang

Cảm biến nhiệt độ sợi quang huỳnh quang dựa trên tính chất vật liệu của chất huỳnh quang đất hiếm. Một số chất huỳnh quang đất hiếm, sau khi được chiếu xạ và kích thích bởi tia cực tím, phát ra quang phổ tuyến tính trong quang phổ khả kiến, cụ thể là huỳnh quang và ánh hào quang của nó. Hằng số thời gian phân rã của ánh sáng huỳnh quang là một hàm có giá trị duy nhất của nhiệt độ, và thường nhiệt độ càng cao, hằng số thời gian càng nhỏ. As long as the value of the time constant is measured, the temperature can be calculated. The biggest advantage of this method is that the measured temperature only depends on the time constant of the fluorescent material, và độc lập với các biến khác trong hệ thống, such as changes in light source intensity, hiệu suất truyền tải, and degree of coupling, which do not affect the measurement results. huỳnh quang cảm biến nhiệt độ sợi quang adopts a contact measurement method and can be transmitted over long distances, allowing the sensor’s optoelectronic devices to detach from the temperature measurement site and avoid harsh environments.

Advantages of using fluorescent fiber optic temperature measurement in battery temperature measurement and monitoring

Due to the use of small probes and the absence of metallic materials, nhiệt kế sợi quang huỳnh quang có khả năng cách điện hoàn toàn và không bị ảnh hưởng bởi điện áp cao và điện từ trường mạnh. Cảm biến nhiệt độ sợi quang huỳnh quang không giới hạn ở việc đo hướng bề mặt vật thể, nhưng đầu dò của chúng cũng có thể được đưa vào các chất rắn, ngâm trong chất lỏng, hoặc đưa vào thiết bị để tiếp cận các khu vực cụ thể. Nhiệt độ là một thông số quan trọng của pin lithium-ion và có nhiều ứng dụng trong thiết kế và quản lý pin. Sử dụng công nghệ sợi quang huỳnh quang để đo nhiệt độ bên trong và bề mặt của pin ion. So với các phương pháp truyền thống như cặp nhiệt điện, phương pháp này tránh được tác động của nhiễu điện từ đến hiệu suất đo. Đồng thời, due to the electrical inertia of the fiber optic probe, it reduces the interference of sensor components on battery operation during internal temperature measurement. The fiber optic probe is compact, highly accurate, and corrosion-resistant in electrolyte environments, enabling fast temperature measurement at multiple internal points, meeting the needs of battery temperature monitoring.

How to install a lithium battery hệ thống đo nhiệt độ sợi quang

Lithium batteries include a battery cell and an outer shell, with the battery cell located inside the outer shell. The battery cell includes a positive electrode, a negative electrode, and a diaphragm. The installation method of the fluorescent fiber optic temperature sensor is flexible and simple. Công nghệ đo nhiệt độ cảm biến nhiệt độ sợi quang huỳnh quang là một loại công nghệ đo nhiệt độ mới, là hệ thống đo nhiệt độ tích hợp dựa trên nguyên lý đo nhiệt độ sợi quang huỳnh quang. Bằng cách kết hợp công nghệ phân tích huỳnh quang với công nghệ cảm biến sợi quang, nó không chỉ có kích thước nhỏ mà còn có độ nhạy cao.

Cảm biến nhiệt độ sợi quang, Hệ thống giám sát thông minh, Nhà sản xuất cáp quang phân phối tại Trung Quốc