因能源短缺以及环境污染等问题日益严重,而锂电池作为一种新型绿色能源因能量大、寿命长等优点被广泛应用在电子产品、能源交通等各个领域。由于在锂电池生产与服役中,存在的安全隐患会导致各种燃烧、爆炸事故发生,所以对其安全性能进行检测显得至关重要。目前,锂电池的检测方法存在的问题有:(1)成本高、效率低并且对锂电池单体造成破坏;(2)不能实现动态的在线监测等问题。针对上述问题,本文提出采用非接触、无损、无污染的空气耦合超声波技术对锂电池进行检测。通过搭建空耦超声锂电池检测系统,利用垂直透射法结合超声C扫描实现了对锂电池内部气泡、电解质不均匀等缺陷的在线检测。并通过实验分析了探头检测频率、扫描速度等因素对检测结果的影响,从而得到最优实验参数。为提高检测精度,本文采用小波阈值降噪技术和自适应降噪算法对锂电池声波透射信号进行降噪处理,提高信号信噪比,并通过利用空间域滤波、频域滤波、直接灰度变化和直方图均衡化等方法对锂电池空耦超声C扫描成像图进行图像处理,解决了其对比度不高、缺陷辨识度低问题。结果表明,采用400kHz探头且扫描速度为250mm/s,能够识别出锂电池中Φ1mm的自制气泡缺陷;针对自然气泡缺陷能准确检测出气泡的分布位置及外部未能分辨出的深浅不一的气泡缺陷,检测的缺陷大小相对误差低于5.5%。当采用sym11小波基分解层数为9对锂电池空耦超声透射信号处理时,信噪比为13.593dB,而利用自适应降噪算法处理后信噪比达到13.758dB。通过图像处理方法对比分析,得出高斯低通滤波处理效果更好,图像信噪比可达44.9393dB,提高成像结果的对比度,在锂电池的安全性能检测领域具有广泛的应用价值。