郑州电池检测机构：电池壳应力检测方法

　　电池壳体应力检测是评估电池在制造、装配、充放电循环或外部机械载荷(如振动、挤压、冲击)过程中壳体所承受的机械应力状态，对保障电池结构完整性、防止泄漏、抑制热失控具有重要意义。尤其在高能量密度锂离子电池(如方形铝壳、钢壳)和固态电池研发中，壳体应力已成为关键监测参数。

　　主流检测方法

　　1. 应变片法(Strain Gauge)

　　原理：将电阻应变片粘贴于壳体表面，应力 → 应变 → 电阻变化 → 电压信号。

　　优点：

　　精度高(微应变级，1 με ≈ 0.1 MPa)

　　成本低、技术成熟

　　缺点：

　　点测量，无法反映全场分布;

　　胶粘可靠性受温度/电解液影响;

　　需信号调理电路 + 数据采集系统;

　　无电气隔离，高压电池需谨慎布线。

　　典型应用：

　　实验室充放电膨胀测试

　　模组端板压力标定

　　注意：应变片需沿主应力方向粘贴，并做温度补偿(使用半桥/全桥电路)。

　　2. 光纤光栅传感器(FBG, Fiber Bragg Grating)

　　原理：应力/温度引起光纤光栅反射波长偏移，通过解调仪读取。

　　优点：

　　本质安全(无电、抗电磁干扰)

　　可嵌入电池内部或贴于壳体

　　多点复用(一根光纤测多个位置)

　　耐腐蚀、耐高温

　　缺点：

　　成本高(解调仪 >10 万元)

　　安装需专业技能

　　应用：

　　高端动力电池研发

　　固态电池堆叠压力原位监测

　　3. 数字图像相关法(DIC, Digital Image Correlation)

　　原理：高速相机拍摄电池表面散斑图案，通过图像匹配计算全场位移与应变。

　　优点：

　　非接触、全场测量

　　可同步获取三维形变

　　缺点：

　　需光学可视表面(不适用于金属壳反光面，需喷哑光漆)

　　设备昂贵(高速相机+软件)

　　不适合在线监测

　　典型用途：

　　电池跌落/挤压仿真验证

　　充放电鼓胀行为研究

　　4. 压力薄膜/压敏纸

　　原理：使用 Fujifilm Prescale® 等压敏薄膜，受压后颜色深度对应压力值。

　　优点：简单、直观、低成本

　　缺点：一次性、静态测量，无法动态监测

　　应用场景：

　　模组装配时端板压力均匀性检查

　　电池与冷却板接触压力评估

　　5. 集成式 MEMS 压力传感器

　　原理：将微型压力传感器嵌入电池壳盖或极柱附近。

　　代表方案：

　　TE Connectivity、Infineon 提供微型 MEMS 压力芯片

　　可输出模拟/数字信号(I²C/SPI)

　　挑战：

　　需在电池制造阶段集成

　　密封与长期可靠性待验证

　　前景：未来智能电池的内置传感器方向

      来源：网络