近年来，电化学储能系统的热失控事故频发，造成了重大经济损失和人员伤亡，这暴露出现有基于电池外特性参量的安全状态监测手段存在明显局限。因此，亟需探索能够实时反映电池内部劣化状态的新型监测参量。本文提出了一种基于声发射特性的电池原位监测方法，通过在电池外壳表面贴附压电传感器，实现了对电池内部劣化过程的实时监测与早期预警。具体研究工作如下：首先，基于声信号传播机制与不同封装结构电池的特性分析，优化了传感器的布设位置，设计并搭建了声发射测试系统；其次，在过充电等滥用工况下开展声发射在线监测试验，研究电池劣化过程中的声发射特征，揭示内部劣化机制与声发射响应分布的关联规律；最后，对声发射事件进行时频分析与特征提取，建立了电池内部副反应行为与声发射事件之间的特异性映射关系。研究结果表明，声发射信号的波形特征可归纳为两类关键信号：频率在150–300 kHz范围内的高频信号，主要来源于阴极颗粒裂纹的产生与扩展；频率在5–100 kHz范围内的低频信号，则与电极及电解液分解所引发的产气及气泡破裂过程密切相关。从声发射信号的时序分布来看，声发射活动与电池内部劣化机制高度同步，尤其在副反应剧烈阶段信号显著增强，爆发时刻集中在电池内部发生激烈反应的阶段。因此，声发射信号可用作诊断电极材料裂纹扩展与异常产气等内部劣化行为的有效指标。基于声发射的在线监测手段可实时捕获电池内部的机械损伤和电化学副反应特征，为实现电池热失控早期预警提供重要技术支持。

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