锂离子电池虽然在过去的几十年中发展较为成熟,但是作为未来的动力与储能器件仍然存在着一些瓶颈问题有待解决。特别是为了保证锂离子电池使用的安全性和可靠性,对于其荷电状态的预测及内部缺陷的检测目前缺乏实用有效的方法,因此寻找一种能够解决以上问题的新方法对锂离子电池未来的长足发展相当关键。超声波无损检测在世界上已经具有一定的发展历史,它主要依靠不同介质间的声阻抗差异引起的超声波反射,由透过的能量衰减反映待测工件内部缺陷的存在及位置。动力锂离子电池,如软包电池和方形金属壳电池,当其内部出现缺陷时会产生局部的非真空状态,且在充放电过程中锂离子在正负电极间的脱嵌过程,都会影响超声波的传递,因此使用超声波对锂离子电池进行检测具备潜在的可能性。本论文利用超声波对处于充放电状态的电池进行测试,通过探讨超声波透过电池上某点的峰值与电池电量的规律预测SOC;同时利用超声波对电池进行扫描,检测电池内部气体的存在。主要内容包括:(1)对具有相同体系的软包电池、金属硬壳电池在不同电流充放电下进行不同频率的单点超声波测试,收集电量信息和其对应状态下的超声波信号,然后对二者的关系进行拟合,探究了不同频率的超声波对两类电池电量变化的信号响应。(2)首先人为制造一些具有内部气体的电池,分别为用细小的针刺破外壳的电池和在表面填充微量气体的电池。然后设计一种可以将超声波探头固定的机械结构,由该机械结构对电池进行超声波扫描。最后由计算机收集透过电池的超声波信号,并以该数据对电池进行成像,根据所成图像判断超声波作为无损并高效检测电池内部状态手段的可行性。(3)从实际应用的角度出发,分析了利用超声波预测锂离子电池SOC和检测锂离子电池内部缺陷的有效性以及发展超声波检测电池需要改进的方面,并与目前已有的检测手段进行了对比。