基于图像机器学习的极片辊压褶皱形貌快速判断方法

1

作者 龚浩天 付泽军 +2 位作者 徐竹田 彭林法 易培云 《精密成形工程》 北大核心 2025年第5期177-187,共11页

目的 针对连续辊压制造过程中锂电池极易产生褶皱集合缺陷的问题,研究快速判断测量方法。方法 提出了一种基于图像机器学习的极片褶皱缺陷的快速识别方法。首先,使用激光测量仪获取极片几何缺陷形貌高度形貌,并将其作为标定信息。其次,... 目的 针对连续辊压制造过程中锂电池极易产生褶皱集合缺陷的问题,研究快速判断测量方法。方法 提出了一种基于图像机器学习的极片褶皱缺陷的快速识别方法。首先,使用激光测量仪获取极片几何缺陷形貌高度形貌,并将其作为标定信息。其次,利用高速工业相机得到不同光源下的极片几何缺陷表面图像,以不同光源图像数据作为输入、以缺陷实际高度形貌作为输出,建立卷积神经网络的预测模型。结果 使用实测形貌高度数据训练后,预测高度点云与实际成形结构形貌的趋势一致,预测高度数据的高度平均偏差在9%以内,计算得到的起皱缺陷高宽比与实际结果误差在6%以内。结论 利用该方法可在激光测量标定后,仅通过高速相机拍摄图像直接在线获得极片褶皱形貌及严重程度,解决了现有产线上无法准确高效得到辊压褶皱缺陷形貌的难题,有望提升锂电池极片连续辊压效率并为质量控制提供指导。 展开更多

关键词 锂电池极片 辊压成形 褶皱形貌 缺陷检测 卷积神经网络

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锂离子电池极片表面缺陷检测方法研究进展

2

作者 李博文 杨续来 +2 位作者 葛肖尽 周帆 李渡阳 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第1期125-146,共22页

极片作为锂离子电池的重要组件,在涂覆、辊压等环节中,表面容易产生划痕、露箔等缺陷,这些缺陷会严重影响电池的质量和使用寿命,从而使得电池极片表面缺陷检测和管控工序是锂离子电池生产过程中不可缺少的工艺环节。首先对锂离子电池极... 极片作为锂离子电池的重要组件,在涂覆、辊压等环节中,表面容易产生划痕、露箔等缺陷,这些缺陷会严重影响电池的质量和使用寿命,从而使得电池极片表面缺陷检测和管控工序是锂离子电池生产过程中不可缺少的工艺环节。首先对锂离子电池极片的生产工艺进行介绍,并对生产过程中可能产生极片表面缺陷的原因和缺陷种类进行分析;然后阐述了用机器视觉代替人工对极片进行自动化检测的极片表面缺陷识别方法,主要介绍了传统机器视觉缺陷检测方法的原理以及优缺点,并深入分析了深度学习在极片表面缺陷检测领域中应用的原理和流程,同时对目标检测算法中的单、双阶段算法在锂离子电池极片表面缺陷检测中的应用进行重点分析与比较;最后对基于深度学习的机器视觉检测方法在锂离子电池极片表面缺陷检测中的未来发展方向进行展望,为该领域的研究人员提供更多参考。总的来说,极片表面缺陷检测技术的发展不仅依赖于工业相机等硬件设备的技术突破,更需要软件算法的不断优化和创新,软件和硬件的协同工作才能在保证检测精度的同时,提高检测效率和降低检测成本,进一步推动锂离子电池产业的高质量发展。 展开更多

关键词 锂离子电池 极片表面缺陷 机器视觉 图像处理 深度学习

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航空锂电池焊缝的多通道多频涡流检测 被引量：2

3

作者 张晓丹 白石 +3 位作者 刘志尧 林禹熙 黄平 郑福印 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期85-94,共10页

为了实现航空锂电池极耳极板激光焊缝的高效准确检测,设计制作了带有层析成像功能的多通道多频涡流检测系统.采用该系统及5通道防干扰差分结构涡流传感器对极耳极板焊缝中的局部断焊、整体漏焊、焊缝变形内凹、微小缺陷等典型缺陷进行检... 为了实现航空锂电池极耳极板激光焊缝的高效准确检测,设计制作了带有层析成像功能的多通道多频涡流检测系统.采用该系统及5通道防干扰差分结构涡流传感器对极耳极板焊缝中的局部断焊、整体漏焊、焊缝变形内凹、微小缺陷等典型缺陷进行检测,并基于趋肤效应原理,采用层析成像技术对焊瘤缺陷进行扫查成像.结果表明,研发的带有层析成像功能的多通道多频涡流检测系统可有效检测出锂电池极耳极板焊缝中的多种典型缺陷,最小可检测1 mm的缺陷,层析成像技术可实现不同深度下缺陷的形貌观测.通过对大量检测结果的对比分析,总结了缺陷种类、位置及长度的判别方法,提出了一套缺陷判别流程与评定准则,为实现锂电池极耳极板焊缝检测的工程化奠定了良好的基础. 展开更多

关键词 锂电池极耳极板焊缝 多通道多频涡流 层析成像 微小缺陷检测

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电解液改善锂离子电池低温析锂研究进展

4

作者 李泽珩 徐磊 +9 位作者 姚雨星 闫崇 翟喜民 郝雪纯 陈爱兵 黄佳琦 别晓非 孙焕丽 范丽珍 张强 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2192-2205,共14页

锂离子电池作为便携式电子产品和电动汽车的“心脏”,在推动人类社会的无化石燃料化中发挥着至关重要的作用。然而,在低温条件下(0℃及以下)充电时,锂离子电池电极极化急剧增大,导致了严重的析锂问题。通过合理设计低温电解液,降低低温... 锂离子电池作为便携式电子产品和电动汽车的“心脏”,在推动人类社会的无化石燃料化中发挥着至关重要的作用。然而,在低温条件下(0℃及以下)充电时,锂离子电池电极极化急剧增大,导致了严重的析锂问题。通过合理设计低温电解液,降低低温充电时电极极化,并构建稳定的电解液-电极界面,可以有效遏制析锂及其对锂离子电池带来的不利影响。本文首先阐释了低温下锂离子电池析锂的形成机制,并指出低温电解液的设计是改善锂离子电池低温析锂行为的有效途径。接着,本文进一步介绍了缓解低温析锂问题的几种电解液设计策略,包括降低去溶剂化能垒的弱溶剂化电解液和共嵌入电解液、衍生低阻抗固态电解质界面膜(SEI)的局部高盐电解液以及钝化析锂的羧酸酯基高盐电解液,同时比较了这些策略的优劣势。最后,结合现有研究成果,展望了电解液调控低温析锂行为的未来研究方向,提出了发展实时析锂预警方法、采用实用化条件评估电解液抑制低温析锂能力以及设计兼顾电化学动力学和界面稳定性的高比能硅碳负极用低温电解液,以望实现低温锂离子电池的高容量发挥和长循环寿命。 展开更多

关键词 析锂 低温 电解液 锂离子电池 电极极化

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锂电池极片轧机轧辊表面缺陷检测与识别 被引量：10

5

作者 肖艳军 齐浩 +3 位作者 周围 彭凯 孟召宗 张雪辉 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第10期148-156,共9页

为了能准确的对锂电池极片轧机轧辐表面的缺陷类型做出检测,提出了一种基于图像处理的轧辐表面缺陷检测与识别方法。首先,针对轧辐表面缺陷进行了类别划分,并设计了相应的轧辐表面质量检测系统,实现图像的收集与提取;然后针对收集的轧... 为了能准确的对锂电池极片轧机轧辐表面的缺陷类型做出检测,提出了一种基于图像处理的轧辐表面缺陷检测与识别方法。首先,针对轧辐表面缺陷进行了类别划分,并设计了相应的轧辐表面质量检测系统,实现图像的收集与提取;然后针对收集的轧辐表面图片,利用前景提取和图像增强实现初步的预处理;最后利用特征提取与特征归类的方法对经过预处理的图像进行缺陷归类。通过对40组轧辐缺陷样本进行试验测试,结果表明,轧辐表面缺陷检测的准确度达到90%,证明了该方法的精度和有效性,该方法能够有效鉴别轧辐表面的缺陷类型,对锂电池极片轧辐的维护有着指导作用。 展开更多

关键词 极片轧机轧辐 前景提取 缺陷提取 缺陷归类

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基于电化学热耦合模型的锂离子电池快充控制 被引量：11

6

作者 孙涛 郑侠 +3 位作者 郑岳久 卢宇芳 匡柯 韩雪冰 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期495-504,共10页

现有的锂离子电池电化学机理模型,在快充控制过程中未考虑产热与化学反应之间的耦合关系,导致模型无法准确地描述电池内部的反应和状态。为进一步提高模型的预测能力,须在等温模型的基础上耦合产热模型,为此本文提出一种基于电化学热耦... 现有的锂离子电池电化学机理模型,在快充控制过程中未考虑产热与化学反应之间的耦合关系,导致模型无法准确地描述电池内部的反应和状态。为进一步提高模型的预测能力,须在等温模型的基础上耦合产热模型,为此本文提出一种基于电化学热耦合的快充控制模型。首先将电化学热耦合模型参数进行分类,分析各种参数获取方式并进行精确测量和参数辨识。模型建立后,对模型精度进行验证的结果表明:在不同温度下,模型输出的端电压、负极电位和温度结果都达到了较高精度,说明模型适用于宽温度区间内的快充仿真。同时对模型中反应速率常数和环境温度参数进行了敏感性分析。之后,结合PID控制器对模型进行快充控制仿真,通过负极电位估计值实时调节并优化充电电流,实现了电池在宽温度区间内的无析锂快充电流仿真。最后,模型仿真结果与恒流充电对比验证表明,所提出的快充策略能使电池快速充电,同时避免析锂副反应的发生。 展开更多

关键词 锂离子电池 参比电极 负极电位 电化学热耦合模型 无析锂快充

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锂离子蓄电池碳负极/电解液相容性研究进展Ⅰ碳电极界面化学与碳负极/电解液的相容性 被引量：36

7

作者 徐仲榆 郑洪河 《电源技术》 CSCD 北大核心 2000年第3期171-177,共7页

综述了目前锂离子蓄电池碳负极 /电解液相容性的研究概况 ,系统地阐述了固体电解质相界面 (SEI)膜的组成、织构、稳定性与碳负极 /电解液相容性的关系 ,从电极界面状况和电解液组成两方面论述了实现锂离子蓄电池碳负极

关键词 锂离子蓄电池 碳负极 电解液 界面化学 相容性

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银对贮氢合金电极表面修饰的研究 被引量：5

8

作者 吴锋 李汉军 杨凯 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期14-16,共3页

采用真空蒸镀的方法对贮氢合金电极进行了镀覆银膜的表面修饰。结果表明:使用经过修饰的极片的电池内阻降低31 5%,5C(8 5A)放电容量提高200mAh,放电平台电压提高约0 10V,充电电压降低。银膜不仅起导电层的作用,也起电极保护层的作用,抑... 采用真空蒸镀的方法对贮氢合金电极进行了镀覆银膜的表面修饰。结果表明:使用经过修饰的极片的电池内阻降低31 5%,5C(8 5A)放电容量提高200mAh,放电平台电压提高约0 10V,充电电压降低。银膜不仅起导电层的作用,也起电极保护层的作用,抑制了合金的粉化和氧化,提高了电池的循环稳定性,电池过充电时内压降低,充电效率有所提高。 展开更多

关键词 表面修饰 真空蒸镀 电极 MH/NI电池

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基于改进Canny算子的锂电池极片表面缺陷检测 被引量：89

9

作者 黄梦涛 连一鑫 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期199-209,共11页

针对目前锂电池极片表面存在低对比度微小缺陷难以检测的问题,提出了一种基于改进Canny算子的锂电池极片表面缺陷检测方法。首先,使用双边滤波改善高斯滤波在降噪时可能造成的图像边缘模糊问题,并在此基础上引入多尺度细节增强算法来增... 针对目前锂电池极片表面存在低对比度微小缺陷难以检测的问题,提出了一种基于改进Canny算子的锂电池极片表面缺陷检测方法。首先,使用双边滤波改善高斯滤波在降噪时可能造成的图像边缘模糊问题,并在此基础上引入多尺度细节增强算法来增强低对比度图像;其次,基于Sobel算子的3×3梯度模板计算极片图像的梯度幅值和梯度方向;最后,基于最大熵和Otsu算法自动获取图像的高、低阈值,通过逻辑与运算对两种算法阈值分割后的检测结果进行边缘融合,并利用形态学闭运算和细化算法修复不连续边缘,得到最终检测边缘。实验结果表明,传统Canny算子和Otsu-Canny算法难以有效检测不同类型的暗斑、露箔和划痕缺陷,而本文算法对这些缺陷均取得了较好的检测效果,能够在突出目标缺陷区域的同时,有效减少同色度背景噪声,正确检测率达98%,具有一定实用价值。 展开更多

关键词 锂电池极片表面缺陷 改进Canny算子 多尺度细节增强 最大熵 OTSU算法

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金属Cu对MH/Ni电池储氢合金电极的修饰 被引量：3

10

作者 杨凯 吴锋 +1 位作者 陈实 张存中 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1109-1112,共4页

为了提高MH/N i电池储氢合金电极的导电性,运用真空蒸镀法在电极表面镀覆了一层金属Cu膜,利用XRD、XPS、SEM等方法对极片进行了分析,结果表明,在极片表面镀覆一层金属Cu膜不会对储氢合金的体相结构产生影响.电化学性能测试表明:极片经... 为了提高MH/N i电池储氢合金电极的导电性,运用真空蒸镀法在电极表面镀覆了一层金属Cu膜,利用XRD、XPS、SEM等方法对极片进行了分析,结果表明,在极片表面镀覆一层金属Cu膜不会对储氢合金的体相结构产生影响.电化学性能测试表明:极片经过修饰的电池,内阻降低了32.8%,5 C放电容量增加了190 mA.h,放电平台电压提高了0.10 V,同时,充电时的内压也有明显降低,充电效率有较大提高. 展开更多

关键词 表面修饰 真空蒸镀 储氢合金电极 MH/NI电池

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金属钴对储氢合金电极的表面修饰研究 被引量：2

11

作者 杨凯 吴锋 +1 位作者 陈实 张存中 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1740-1743,共4页

运用真空蒸镀法对MH/Ni电池储氢合金电极进行了镀覆金属钴的表面修饰,测试了电池的放电容量、高倍率放电性能、循环寿命和充电时的内压,利用XPS和XRD对电极进行了表面和结构分析。实验结果表明,运用该方法对电极进行表面修饰可以降低电... 运用真空蒸镀法对MH/Ni电池储氢合金电极进行了镀覆金属钴的表面修饰,测试了电池的放电容量、高倍率放电性能、循环寿命和充电时的内压,利用XPS和XRD对电极进行了表面和结构分析。实验结果表明,运用该方法对电极进行表面修饰可以降低电池内阻,提高电池的放电容量和放电电压,极片经过修饰的电池,5C(8.5A)放电容量提高了120mAh,放电平台电压提高了约0.05V,内阻降低了19.3%。极片经过表面镀钴后,显著改善了电池的循环性能,电池500周循环后的放电容量仍为初始容量的94.0%,同时,电池在充电时的内压有了明显的降低,充电效率有了较大的提高。 展开更多

关键词 表面修饰 真空蒸镀 电极 MH/NI电池

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高比能量锂离子电池 被引量：1

12

作者 杨驰 王洪 郭春泰 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期624-626,共3页

通过电极集流体表面预处理、正极电极活性物复合和片状负极活性物应用等手段,制作了厚型电极和高能量密度锂离子电池。通过扫描电子显微镜法(SEM)和电池充放电测试方法考察了电极的形貌结构和电池的电化学性能。结果表明:383450型电池... 通过电极集流体表面预处理、正极电极活性物复合和片状负极活性物应用等手段,制作了厚型电极和高能量密度锂离子电池。通过扫描电子显微镜法(SEM)和电池充放电测试方法考察了电极的形貌结构和电池的电化学性能。结果表明:383450型电池的容量可达880 mAh,能量密度达到504 Wh/L;1.0 C放电时,500次循环后的电池容量损失为20%左右。高能量密度电池进行10 V-1 C充电,不发生爆炸和燃烧。 展开更多

关键词 高能量密度 锂离子电池 表面预处理 复合电极

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金属│固体电解质│含水凝胶│石墨体系的研究 被引量：1

13

作者 刘景东 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期420-424,共5页

应用点缺陷模型和双层模型分析了金属│固体电解质│含水凝胶│石墨体系贮藏和放电时金属表面氧化膜的变化.在固体电解质含有微量水分的情况下,微量水分有助于金属表面形成松层,但由于水分子与紧密钝化膜的持续作用,金属表面松层厚度会... 应用点缺陷模型和双层模型分析了金属│固体电解质│含水凝胶│石墨体系贮藏和放电时金属表面氧化膜的变化.在固体电解质含有微量水分的情况下,微量水分有助于金属表面形成松层,但由于水分子与紧密钝化膜的持续作用,金属表面松层厚度会不断增长,孔率降低,使得电池的电压和放电电流下降.松层的孔率强烈影响膜溶解行为,与紧密钝化膜的电学特性一样,松层也是一种半导体. 展开更多

关键词 点缺陷模型 双层模型 钝化膜 镁电极 锂水电池

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金属锂电极表面预处理液的优化选择

14

作者 高鹏 朱永明 +1 位作者 张翠芬 李宁 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期70-74,共5页

为了提高二次金属锂电极的性能,采用1,3-二氧戊环、1,4-二氧六环和四氢呋喃作为预处理液,对锂电极进行浸泡处理,而后与LiCoO2组装成扣式电池,并测试其性能.结果表明:用1,3-二氧戊环和1,4-二氧六环处理可使锂电极循环性能及放电性能得到... 为了提高二次金属锂电极的性能,采用1,3-二氧戊环、1,4-二氧六环和四氢呋喃作为预处理液,对锂电极进行浸泡处理,而后与LiCoO2组装成扣式电池,并测试其性能.结果表明:用1,3-二氧戊环和1,4-二氧六环处理可使锂电极循环性能及放电性能得到较大提高,在四氢呋喃中处理却使电极性能下降.相比而言,1,4-二氧六环处理后电池性能更好,但其50次循环后放电特性不佳.通过配方改进研究发现,采用1,4-二氧六环(质量分数70%)、电解液(质量分数30%)、LiPF6饱和溶液作预处理液可使锂电极性能大幅提高,不但循环寿命增加约20%,第80次循环的放电平台也增加了近200 mV. 展开更多

关键词 锂二次电池 锂电极 表面预处理 1 3-二氧戊环 1 4-二氧六环 四氢呋喃

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1,3-二氧戊环对锂的表面改性机理

15

作者 高鹏 朱永明 +1 位作者 张翠芬 李宁 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1927-1931,共5页

为研究预处理液对二次金属锂电极的表面改性机理,采用1,3-二氧戊环作为预处理液,对锂电极进行浸泡处理,然后与LiCoO2组装成扣式电池.测试电池的循环性能和放电性能,并对循环到第10次和第70次的电池在不同放电电压下进行电化学阻抗谱(EIS... 为研究预处理液对二次金属锂电极的表面改性机理,采用1,3-二氧戊环作为预处理液,对锂电极进行浸泡处理,然后与LiCoO2组装成扣式电池.测试电池的循环性能和放电性能,并对循环到第10次和第70次的电池在不同放电电压下进行电化学阻抗谱(EIS)研究,提出一种合理的等效电路模型分析锂电极各部分阻抗的变化.结果表明,用13,-二氧戊环处理可使锂电极性能得到较大提高.EIS分析表明,处理后生成的SEI膜结构更稳定,而且与锂基体的界面相容性更好,使电子转移更容易进行.锂负极在循环过程中性能下降的主要原因是其表面膜电阻和电荷传递电阻越来越大,导致锂离子在SEI膜中的迁移阻力增大,电子转移阻力也增大. 展开更多

关键词 金属锂二次电池 锂电极 表面预处理 1 3-二氧戊环 电化学阻抗谱

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锂离子电池宽温度区间无析锂快充策略 被引量：9

16

作者 周旋 周萍 +5 位作者 郑岳久 韩雪冰 褚政宇 刘金海 杨映华 薛钢 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2020年第3期397-405,共9页

为解决锂离子电池快充中存在的安全问题,提出一种标定动力锂离子电池无析锂快充电流Map图的方法。采用参比电极作为监测负极电位的手段,依据电势判据设立不析锂负极电位阈值,通过调节不同充电起始温度点,获取5条不同起始温度点的快充策... 为解决锂离子电池快充中存在的安全问题,提出一种标定动力锂离子电池无析锂快充电流Map图的方法。采用参比电极作为监测负极电位的手段,依据电势判据设立不析锂负极电位阈值,通过调节不同充电起始温度点,获取5条不同起始温度点的快充策略曲线,运用分段线性插值方法,得到荷电状态-温度-电流等高线图(SOC-T-I Map)。为了验证Map图的快速性和无析锂,设计快速性对比实验和25℃快充策略循环实验。结果表明,25℃快充策略比25℃恒流1 C、1.5 C充电时间分别缩短45.3%、18.0%;200次快充循环后,弛豫电压微分曲线无极小值且电池维持99.7%的容量保持率,表明无金属锂析出。该文标定电流Map图的方法提供了挖掘电池快充能力的思路,并且标定的Map图适合电动汽车在多种不同工况下快充。 展开更多

关键词 电动汽车 锂离子电池 无析锂快充 参比电极 荷电状态-温度-电流等高线图(SOC-T-I Map)

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具有均匀壳层的纳米功能材料∶构筑与应用（英文） 被引量：1

17

作者 段舒怡 张伟 +2 位作者 朴俊宇 曹安民 万立骏 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期260-270,共11页

表面修饰是一种重要的材料处理手段,被广泛应用于催化、光化学、电化学等领域.本文阐述了通过表面均匀包覆构建具有特定功能核壳结构的意义,并分析了构筑均匀包覆层的典型合成方法.同时,针对锂离子电池电极材料这一特定应用对象,综述了... 表面修饰是一种重要的材料处理手段,被广泛应用于催化、光化学、电化学等领域.本文阐述了通过表面均匀包覆构建具有特定功能核壳结构的意义,并分析了构筑均匀包覆层的典型合成方法.同时,针对锂离子电池电极材料这一特定应用对象,综述了进行电极材料表面均匀包覆处理的途径,强调了电极材料核壳结构的构筑对于电极材料表面稳定、电化学性能优化等意义. 展开更多

关键词 表面控制 电极材料 核-壳结构 异相成核生长 锂离子电池

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基于小波增强与Canny算法融合的锂电池极片缺陷检测方法 被引量：10

18

作者 周新颖 胡跃明 《电子测量技术》 北大核心 2023年第4期149-154,共6页

针对目前锂电池极片表面存在亮度不均、低对比度微小缺陷难以检测的问题,提出了一种基于小波增强与Canny算法融合的锂电池极片缺陷检测方法。首先使用K-近邻均值滤波抑制图像背景噪声,然后基于小波变换分别采用线性调整和多尺度细节增... 针对目前锂电池极片表面存在亮度不均、低对比度微小缺陷难以检测的问题,提出了一种基于小波增强与Canny算法融合的锂电池极片缺陷检测方法。首先使用K-近邻均值滤波抑制图像背景噪声,然后基于小波变换分别采用线性调整和多尺度细节增强方法处理图像的低高频分量,进行图像增强,接着利用PSO-OTSU算法自适应获取增强后图像的最佳高低阈值,最后利用哈夫检测法连接边缘点。通过测试漏金属、亮点、划痕、孔洞等缺陷各700张图片,定量分析比较了3种算法的准确率,实验结果表明,相对于其他两种算法,本文算法可以较好地保留缺陷边缘细节,检测低对比度微小缺陷,提取精确完整的缺陷轮廓,检测准确率达97.85%,具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 锂电池表面缺陷 小波变换 图像增强 PSO-OTSU算法 CANNY算子 算法融合

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全固态锂金属电池表界面化学的研究进展 被引量：4

19

作者 邹俊彦 张焱焱 +2 位作者 陈石 邵怀宇 汤育欣 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1005-1016,共12页

传统的锂金属电池存在电解液易泄漏、易燃等安全隐患,因此开发不燃性全固态电解质对于解决锂金属电池安全问题至关重要,而如何有效降低固体电解质与电极之间的界面电阻是发展高性能全固态锂金属电池的关键.针对如何优化全固态锂金属电... 传统的锂金属电池存在电解液易泄漏、易燃等安全隐患,因此开发不燃性全固态电解质对于解决锂金属电池安全问题至关重要,而如何有效降低固体电解质与电极之间的界面电阻是发展高性能全固态锂金属电池的关键.针对如何优化全固态锂金属电池表界面的问题,本文综述了全固态锂金属电池电极和电解质表面修饰的最新研究进展,对提高界面接触和降低界面电阻的传统方法进行了探讨,分析并点评了新型的表面修饰技术,为进一步提高全固态锂金属电池的综合性能提供新思路.最后,对全固态锂金属电池的研究前景进行了展望. 展开更多

关键词 全固态锂金属电池 表界面修饰 电极材料 固态电解质

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锂离子电池用石墨类负极材料结构调控与表面改性的研究进展 被引量：25

20

作者 邢宝林 鲍倜傲 +6 位作者 李旭升 史长亮 郭晖 王振帅 侯磊 张传祥 岳志航 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第15期15063-15068,共6页

锂离子电池作为新一代绿色能量储存和转换装置,具有广阔的应用前景和巨大的经济价值。负极材料是锂离子电池的核心部件之一,其结构和性质对电池的性能起着关键性作用。在众多碳基负极材料中,石墨类材料是目前商业化锂离子电池中应用最... 锂离子电池作为新一代绿色能量储存和转换装置,具有广阔的应用前景和巨大的经济价值。负极材料是锂离子电池的核心部件之一,其结构和性质对电池的性能起着关键性作用。在众多碳基负极材料中,石墨类材料是目前商业化锂离子电池中应用最广的负极材料。但石墨类负极材料存在可逆容量较低、离子扩散动力学和电解液兼容性较差、体积膨胀率较高等问题,导致锂离子电池的能量密度、大电流倍率性能及循环稳定性等受到严重限制。尤其是近年来新能源汽车对续航里程和快速充放电能力的需求不断提高,使得石墨类负极材料在能量密度与功率密度方面的缺陷日渐凸显。为改善现有石墨类负极材料某些方面的缺陷,提高其综合性能,研究者们主要从石墨类负极材料的表面包覆、化学修饰、元素掺杂和微晶结构优化等角度进行了广泛探究,并取得了丰硕的成果。主要体现在:(1)表面包覆,构筑核壳结构,改善负极材料与电解液的兼容性;(2)化学修饰,调控界面化学性质,增强负极材料表面SEI膜(电极/电解液界面膜)的稳定性;(3)元素掺杂,调节石墨微晶表面的电子状态和导电性,强化负极材料的嵌-脱锂行为;(4)微晶结构优化,修筑三维(3D)梯级纳米孔道,改善锂离子的传输路径,提高负极材料的储能容量和倍率性能。本文简要介绍了锂离子电池的工作原理和其对石墨类负极材料的要求,重点综述了石墨类负极材料在结构调控与表面改性等方面的最新研究进展,并对石墨类负极材料的未来发展趋势进行了展望,以期为高性能锂离子电池用新型碳基负极材料的研发与推广应用提供参考。 展开更多

关键词 锂离子电池 电极材料 石墨类负极材料 结构调控 表面改性

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