Preliminary Study on Integration of Fiber Optic Bragg Grating Sensors in Li-Ion Batteries and In Situ Strain and Temperature Monitoring of Battery Cells

光纤布拉格光栅 材料科学 电池(电) 电极 温度循环 分离器(采油) 锂离子电池 光电子学 光纤 套管 复合材料 热的 光学 机械工程 工程类 化学 量子力学 波长 功率(物理) 气象学 物理化学 物理 热力学
作者
Aleksandra Fortier,Max Tsao,Nicholas Williard,Yinjiao Xing,Michael Pecht
出处
期刊:Energies [MDPI AG]
卷期号:10 (7): 838-838 被引量:68
标识
DOI:10.3390/en10070838
摘要

Current commercial battery management systems (BMSs) do not provide adequate information in real time to mitigate issues of battery cells such as thermal runway. This paper explores and evaluates the integration of fiber optic Bragg grating (FBG) sensors inside lithium-ion battery (LiB) coin cells. Strain and internal and external temperatures were recorded using FBG sensors, and the battery cells were evaluated at a cycling C/20 rate. The preliminary results present scanning electron microscope (SEM) images of electrode degradation upon sensor integration and the systematic process of sensor integration to eliminate degradation in electrodes during cell charge/discharge cycles. Recommendation for successful FBG sensor integration is given, and the strain and temperature data is presented. The FBG sensor was placed on the inside of the coin cell between the electrodes and the separator layers towards the most electrochemically active area. On the outside, the temperature of the coin cell casing as well as the ambient temperature was recorded. Results show stable strain behavior within the cell and about 10 °C difference between the inside of the coin cell and the ambient environment over time during charging/discharging cycles. This study is intended to contribute to the safe integration of FBG sensors inside hermetically sealed batteries and to detection of real-time temperature and strain gradient inside a cell, ultimately improving reliability of current BMSs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
炝拌维C完成签到,获得积分10
1秒前
赘婿应助LihuaLu0417采纳,获得10
4秒前
友好的大米完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
xiayil完成签到 ,获得积分10
6秒前
orixero应助Lucky小M采纳,获得10
6秒前
晨曦呢完成签到 ,获得积分10
7秒前
解惑大师完成签到 ,获得积分10
8秒前
清璃完成签到 ,获得积分10
9秒前
zty完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
rowena完成签到,获得积分10
10秒前
LihuaLu0417完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
zybbb完成签到 ,获得积分10
12秒前
清沧炽魂完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
传奇3应助舒适的鹤轩采纳,获得10
14秒前
Orange应助YIFCCC采纳,获得10
14秒前
浮游应助研友_nPol2L采纳,获得10
15秒前
小Z发布了新的文献求助10
15秒前
轻松雨旋完成签到 ,获得积分10
15秒前
HAL9000发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
一一完成签到 ,获得积分20
16秒前
廿陆完成签到 ,获得积分10
18秒前
Lucky小M发布了新的文献求助20
20秒前
小洪俊熙发布了新的文献求助10
20秒前
等待青文发布了新的文献求助10
21秒前
灵巧乐松完成签到 ,获得积分10
21秒前
charint应助清沧炽魂采纳,获得10
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
22秒前
希望天下0贩的0应助zyy621采纳,获得100
22秒前
23秒前
25秒前
仇豪杰应助熊熊采纳,获得10
25秒前
26秒前
范白容完成签到 ,获得积分0
27秒前
思无语完成签到 ,获得积分10
27秒前
朴实迎梅完成签到,获得积分10
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Scope of Slavic Aspect 600
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Rousseau, le chemin de ronde 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5539445
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4626139
关于积分的说明 14598149
捐赠科研通 4567059
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2503755
邀请新用户注册赠送积分活动 1481606
关于科研通互助平台的介绍 1453214