Non-invasive Current Density Imaging of Lithium-Ion Batteries

Auteurs : Mark G. Bason, Thomas Coussens, Matthew Withers, Christopher Abel, Gary Kendall, Peter Kruger

arXiv: 2103.03358v1 - DOI (physics.app-ph)
7 pages, 4 figures
Licence : CC BY-NC-SA 4.0

Résumé : The rapid pace of replacing fossil fuel propelled transport by electric vehicles is critically dependent on high-performing, high energy density and efficient batteries. Optimal and safe use of existing battery cells and development of much-needed novel battery chemistries and geometries require a large range of diagnostic and monitoring tools. While structural and chemical information is readily extracted through a host of imaging techniques, non-invasive functional detection of interior battery processes remains limited. Here we introduce sensitive magnetometry performed outside the battery that reveals a battery cell's internal current distribution. As a key application, we use an array of sensors to image the magnetic field present under cycling of a pouch cell between charge states. We find good agreement between measured and modelled fields with sufficient resolution to detect percent-level deviations around areas of high current density. This opens the path towards rapid and reliable assessment throughout the battery life cycle, from battery development and manufacturing quality assurance to operational safety and optimised use.

Soumis à arXiv le 29 Jan. 2021

Explorez l'arbre d'article

Cliquez sur les nœuds de l'arborescence pour être redirigé vers un article donné et accéder à leurs résumés et assistant virtuel

Accédez également à nos Résumés, ou posez des questions sur cet article à notre Assistant IA.

Recherchez des articles similaires (en version bêta)

En cliquant sur le bouton ci-dessus, notre algorithme analysera tous les articles de notre base de données pour trouver le plus proche en fonction du contenu des articles complets et pas seulement des métadonnées. Veuillez noter que cela ne fonctionne que pour les articles pour lesquels nous avons généré des résumés et que vous pouvez le réexécuter de temps en temps pour obtenir un résultat plus précis pendant que notre base de données s'agrandit.