计算机技术在锂离子电池检测中的应用

赵 兮

（河南艺术职业学院公共教学部，河南 郑州 451464）

伴随着时代的发展，环境污染与能源短缺已成为我国可持续发展过程中亟待解决的重要问题。基于储能视角，锂离子电池能够有效缓解我国化石能源短缺问题，随着科技的进步，锂离子电池的应用领域越来越广泛，如使用锂离子电池的电动汽车、手机等产品，为了保证这些产品的生产质量，常常需要对锂离子电池进行安全检测。由于计算机技术在锂离子电池检测中具有高效、准确、成本较低的优势，因此，在锂离子电池的检测过程中应用计算机技术已成为锂离子电池检测领域的发展趋势。本文以锂离子电池检测标准为切入点，介绍锂离子电池检测中计算机技术的发展现状与具体应用，探究锂离子电池检测中智能化发展趋势，以期拓宽计算机技术在锂离子电池检测中的应用思路，进一步促进我国锂离子电池产业的发展。

1 锂离子电池检测标准

目前，在锂离子电池发展过程中，由于安全问题而导致相关产品被召回的案例屡见不鲜。由于锂具有极强的活性及高能量密度的特性，锂子电池在一些微小细节方面的缺陷都有可能带来巨大的安全隐患，对锂离子电池进行安全、性能方面的检测已成为其相关产品进入市场之前的重要工作。锂离子电池的检测标准类型多样，其影响最为广泛的国际标准有四个，分别为《运输中锂原电池和电池组及锂蓄电池和电池组的安全》《锂电池》《笔记本电脑用可充电电池标准》以及《移动电话用可充电电池标准》。在安全方面，这些检测标准主要规定了锂离子电池在强撞击、外短路、高温度、过度充放电等模拟环境下，保证外包装不发生脱落、不发生变形、不产生质量损失，电池内部不发生泄漏、短路、爆炸、着火等现象。在性能方面，这些检测标准主要针对锂离子电池物理组成结构、化学应用成分、生产加工流程、电池外部包装技术等环节进行了规定。在对锂离子电池进行综合检测时，应用计算机技术能够提高检测准确性，缩短检测时间。

2 计算机技术在锂离子电池检测中的应用现状

伴随着科技的发展，锂离子电池检测通常需要应用到计算机技术作为检测辅助手段，实现对锂离子电池电压、电阻、电流、电池温度等方面的检测。本文以计算机断层扫描技术、计算机Java 安全检测系统为例，介绍计算机技术在锂离子电池检测中的应用现状。

2.1 计算机断层扫描技术

计算机断层扫描技术是一种能够在不破坏锂离子电池外形的基础上，对其内部结构进行扫描的无损检测方法。该项技术通过发射X射线对锂离子电池进行内部结构的深度扫描，在计算机中形成对比度存在差异的断层图像，从而进一步掌握锂离子电池的孔隙、夹杂、裂纹等电池材料的微观结构。相比于传统形式下对锂离子电池进行拆解检测的方法，计算机断层扫描技术不仅能够进行无损检测，还能够进行断层扫描数据分析，得到对锂离子电池的全面分析与评价。目前，计算机断层扫描技术已经应用到部分锂离子电池产品的检测工作中，其发展前景较好，正处于推广阶段。

2.2 计算机Java安全检测系统

计算机Java 安全检测系统是一种利用Java 语言进行编程，以嵌入式网关为通信基础的锂离子电池参数检测系统。该项检测系统主要包括底层信息采集系统、计算机数据处理中心以及上位机监控中心等三个组成部分，利用该项检测系统能够对锂离子电池的电压、电流等基础信息进行测量，并传输到嵌入式芯片中，然后将采集到的数据与计算机数据库中运行标准进行对比，在锂离子电池运行出现问题时启动智能警报。计算机Java 安全检测系统操作简洁、实用性强，能够有效检测出锂离子电池在不同环境下的性能变化，有效规避锂离子电池的危险运行环境，是持续追踪、动态检测锂离子电池性能的重要手段之一。

3 锂离子电池检测中计算机技术的应用

随着社会的发展，计算机技术的应用领域越来越广泛，在当前锂离子电池检测中计算机技术主要被用来检测化学参数、物理参数以及数据分析处理等，本部分将对锂离子电池电压、电池内阻、电池温度三个不同参数的计算机检测技术分别进行讨论。

3.1 锂离子电池的电压检测

在锂离子电池的电压检测方面，通常应用三级计算机测控系统进行检测。该系统对锂离子电池电压的检测流程主要为：横流充电检测阶段、恒压充电检测阶段、充放电间隔检测阶段以及放电检测阶段，通过不同阶段的电压检测，能够计算出锂离子电池容量并检测出锂离子电池动态电压数值。该系统在硬件方面主要包括CPU板、输出板、输入板、键盘、显示器等，利用这些计算机硬件将锂离子电池的电压采样数据传送到CPU 板，能够满足电压巡回采样的需求。在软件方面，利用系统管理、数据分析以及报表统计等功能，能够在计算机显示屏中以曲线和图形的方式显示出锂离子电池电压检测结果，从而分选出不同电压特性的锂离子电池。

3.2 锂离子电池的内阻检测

在锂离子电池的内阻检测方面，通常应用计算机测控系统进行检测。该系统主要包括初始化模块、键盘管理模块、显示管理模块以及电池参数检测模块，该系统的运行流程主要为：首先对系统进行初始化设置，其次使计算机CPU 对待检测的锂离子电池释放放电信号，最后通过转换器将锂离子电池内阻检测值显示在计算机上。该系统在硬件方面主要包括计算机主机板、光电耦合器、继电器板、红外传感器、信号放大器等组成部分，利用红外传感器对锂离子电池交流内阻的测量，能够克服端子接触到电池电阻造成的测量误差，还能满足多个锂离子电池内阻同时测量的需求。在软件方面利用计算机的检索功能可以实现对参与测量的全部锂离子电池内阻参数进行查看，从而实现横向对比。通过在锂离子电池内阻检测中应用计算机测控系统，能够提高检测工作的速度与准确度。

3.3 锂离子电池的温度检测

在锂离子电池的温度检测方面，通常应用计算机温度电路系统进行检测。该系统在硬件方面，主要利用热敏电阻对锂离子电池上下两个界限温度的控制，计算出电池间的温差，从而找出异常电池。在软件方面，利用C语言进行编程，实行模块化设计，相对于传统人工检测增添了测量数据的可读性。计算机温度电路检测系统不牵扯数学函数与复杂的计算问题，将温度信号反映为电压信号，再利用计算机数据处理技术转化为便于理解的数值、图表等，呈现于计算机显示屏上。将计算机温度电路检测系统应用到锂离子电池温度检测当中，能够提高锂离子电池温度检测数据的可读性，简化人工检测对于测量数据复杂的计算过程。

4 锂离子电池检测智能化发展趋势

随着科技的不断进步，锂离子电池检测的发展必然将以数据化、智能化为发展方向，计算机技术在锂离子电池检测中也不再局限于呈现数据的表面功能，而是转向利用数据库等分析方法揭示出锂离子电池检测数据背后代表的意义。如基于多种参数数据融合与先进人工智能算法的锂电池电热检测传感器，其作为一种快速、准确、可靠、应用广泛的智能化检测传感器，可有效降低检测锂离子电池热失控风险，保障锂离子电池相关产品的质量安全。在参数数据融合检测方面，通过传感器可以探测到锂离子电池模组内化学参数，如电阻抗的变化波动、可燃气体的溢出顺序及浓度。在先进人工智能算法检测分析方面，通过计算机预警系统与主机进行联动，为锂离子电池各项检测参数设定阈值，当这些参数达到设定的域值时，计算机将智能化切断电源，避免锂电池热失控而造成安全事故。

综上所述，计算机技术在锂离子电池检测工作中有着广泛的应用，其高效、快捷的应用优势对锂离子电池行业的健康发展有着积极意义。通过讨论锂离子电池检测中计算机技术的研究进展，有助于在锂离子电池检测领域更好地应用计算机技术，促进我国锂离子电池行业的发展，从而改善我国能源短缺等相关问题。