分布式光纤传感应变重构

毫米级看清内部应变

这套光纤传感系统能在电池快充时以毫米级分辨率实时重构内部应变场，揭示传统方法看不见的机械不均匀演化。

Yanbo, Nie · Xiaoyu, Huang · Fang, Ren · Weijin, Chen · Lyu, Dajuan · Xiong, Liangming · Zhi, Zhang · 台启东 · 王宁

Advanced Energy Materials 2026

参数信息

应变-温度灵敏度

2.13 µε °C⁻¹

应变不对称因子

0.588

残余电极厚度差异

6.8 %

技术优势

原位看见内部应变

光纤埋入电池内部，在真实快充过程中实时重构毫米级应变场，而传统手段只能测表面信息。

捕获机械不均匀

随充电倍率升高，应变从同步变形转变为动力学失同步，并在约束区出现应变反转与梯度放大。

关联循环后损伤

应变集中区显示机械不可逆性，其位置与循环后电极微观结构演化一致，表现为约6.8%的残余厚度差。

应用场景

• 快充电池设计：看清快充时哪里先变形，针对性优化电芯结构。
• 电池健康监测：用应变场直接指示机械不可逆区域，提前预警。
• 电池管理系统：提供内部应变实时反馈，优化快充策略。
• 精密测试设备：提供毫米级原位应变测量，填补现有测试空白。