储能材料电导率的感应式热声检测新方法研究

In order to achieve the non-contact conductivity detection of energy storage materials and do not cause damage and contamination to the object without contacting, the coupling model of multiple physical fields of solid electromagnetic field, structural mechanics and acoustic field will be established, by studying the theory of Magnetically Mediated Thermoacoustic Imaging on solid models. Under the safe current excitation, through numerical simulation and experiment, the best pulse excitation parameters and other favorable conditions will be found out for the high quality detection signal, to achieve the conductivity distribution of arbitrary shape objects. In view of the quantitative relationship between conductivity and the performance of energy storage materials, in-depth research will be achieved. Meanwhile through the experiment it is to determine the thickness of the material that the method is able to detect, so as to detect the conductivity of ultra-thin energy storage. The technology can be further applied to practical application and form a new non-contact method of measuring conductivity of energy storage materials with independent intellectual property rights, which will provide experimental basis for future industrial applications and system development.

为了实现储能材料电导率的非接触式检测，避免对目标体造成损坏和玷污，本项目通过研究固体模型的感应式热声检测电导率的理论，建立固体模型的电磁场、结构力学、声场多物理场的耦合模型。在安全电流激励下，通过数值模拟和物理实验，找出有助于高质量检测信号的最佳脉冲激励参数及其它有利条件，以获得任意形状目标体电导率的分布。并针对储能材料的电导率与其存储性能之间的定量关系，开展深入的研究。同时，通过物理实验来确定此方法能够检测的材料厚度，以实现超薄储能材料电导率分布的检测，使该技术向实际应用推进一步，形成具有中国自主知识产权的新型储能材料非接触式检测电导率的方法，为未来工业应用、系统开发提供实验基础。

储能材料是储能技术的核心器件之一，其电极材料是影响储能性能的关键部分。储能材料电导率的检测对储能材料的研制具有十分重要的意义。目前其电导率的检测是接触式的，会破坏和玷污材料，鉴于此，本项目提出了一种基于储能材料的感应式热声效应的电导率检测方法，利用电磁场激励储能材料产生热声信号，以此获得储能材料的电导率分布。本项目通过对新检测方法原理的分析，推导并完善了感应式热声检测法的正、逆问题的计算公式，建立了磁场、电场、温度场、声场等多物理场耦合模型，研究了基于热声效应的有限元数值仿真方法；设计并搭建了基于储能材料的感应式热声检测法的实验系统，制作不同电导率的电极材料，进行了电导率检测实验；根据理论推导、数值模拟和实验结果，研究了储能材料电导率与储能性能之间的关系。数值实验和物理实验证明了本项目提出的检测方法的可行性。新方法可以实现储能材料电导率非接触式检测，可为储能材料的研制和应用提供重要支撑。

内容获取失败，请点击重试