CN104730465A - 一种锂离子电池检测系统及采用该锂离子电池检测系统的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池检测系统，包括测试装置和参比装置。测试装置包括第一夹具、第一底部压力传感器和第一侧面压力传感器；第一夹具包括第一底板、第一侧板、第二侧板和第一上板；第一底部压力传感器设置在第一底板上；第一侧面压力传感器设置在第一夹具中；参比装置包括第二夹具、参比电池、第二底部压力传感器、第二侧面压力传感器、气压表、气管、气阀和气源；第二夹具包括第二底板、第三侧板、第四侧板和第二上板；参比电池设置在第二底板、第三侧板、第四侧板和第二上板之间；第二底部压力传感器夹设在第二底板与参比电池之间；第二侧面压力传感器设置在第二夹具中；气管的一端与参比电池连通，另一端与所述气源连接。

Description

一种锂离子电池检测系统及采用该锂离子电池检测系统的检测方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池检测系统及采用该锂离子电池检测系统的检测方法。

背景技术

目前，锂离子电池在人们的日常生活当中应用愈加广泛。例如，手机、平板电脑和电子阅读器等移动终端基本离不开锂离子电池。然而，随着锂离子电池的用途越来越广泛，锂离子电池的安全问题也日益引起人们的关注。

通常，检测锂离子电池内部气压的方法主要包括以下几种：直接测量锂离子电池的形变量，然后模拟其内部的气压值；然而，这种测试方式通常会因为电池内部复杂的形变情况及模拟的不准确性，导致测试结果不准确；或者，在锂离子电池内部安装压力传感器；这种方法虽然对测量锂离子电池内部气压值比较有效，但是由于锂离子电池内部存在着化学和电化学腐蚀，严重影响传感器的使用寿命；又或者，对锂离子电池进行钻孔，在锂离子电池外部接上气压表或者其他可以表征锂离子电池内压的装置，但这种测量方式同样存在着装置易被腐蚀的问题，并且钻孔开口处的长期有效无法满足。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种锂离子电池检测系统及采用该锂离子电池检测系统的检测方法，用于解决锂离子电池内部气压检测不准确及检测装置易被腐蚀的问题。

为达上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明一实施例提供了一种锂离子电池检测系统，包括测试装置和参比装置；其中，所述测试装置包括第一夹具、第一底部压力传感器和第一侧面压力传感器；所述第一夹具包括第一底板、第一侧板、第二侧板和第一上板；所述第一侧板和所述第二侧板设置在所述第一底板上并且彼此相对；所述第一上板设置在所述第一侧板和所述第二侧板上并与所述第一底板相对；所述第一底部压力传感器设置在所述第一底板上；所述第一侧面压力传感器设置在所述第一夹具中；所述参比装置包括第二夹具、参比电池、第二底部压力传感器、第二侧面压力传感器、气压表、气管、气阀和气源；所述第二夹具包括第二底板、第三侧板、第四侧板和第二上板；所述第三侧板和所述第四侧板设置在所述第二底板上并且彼此相对；所述第二上板设置在所述第三侧板和所述第四侧板上并与所述第二底板相对；所述参比电池设置在所述第二底板、所述第三侧板、所述第四侧板和所述第二上板之间；所述第二底部压力传感器夹设在所述第二底板与所述参比电池之间；所述第二侧面压力传感器设置在所述第二夹具中；所述气管的一端与所述参比电池连通，另一端与所述气源连接；所述气压表和所述气阀设置在所述气管上。

进一步地，所述第一侧板和所述第二侧板中的至少一个在从所述第一侧板到所述第二侧板的方向上可滑动地设置在所述第一底板上。

进一步地，所述第一上板可滑动地设置在所述第一侧板和所述第二侧板上。

进一步地，所述第三侧板和所述第四侧板中的至少一个在从所述第三侧板到所述第四侧板的方向上可滑动地设置在所述第二底板上。

进一步地，所述第二上板可滑动地设置在所述第三侧板和所述第四侧板上。

进一步地，所述参比电池是与待测电池对应的假电池。

进一步地，所述参比装置还包括：信号处理器，分别与所述测试装置和所述参比装置连接，用于将所述第一底部压力传感器、所述第一侧面压力传感器、所述第二底部压力传感器和所述第二侧面压力传感器所测得的信号转换为数据信号；存储器，与所述信号处理器连接，用于存储所述数据信号；显示器，与所述存储器连接，用于显示所述存储器存储的数据信号。

进一步地，所述测试装置还包括第一测试板；所述第一测试板在从所述第一侧板到所述第二侧板的方向上滑动地设置在所述第一底板上，并位于所述第一侧板和所述第二侧板之间；所述第一侧面压力传感器设置在所述第一侧板和所述第一测试板之间。

进一步地，所述第一侧面压力传感器设置在所述第一侧板或所述第一测试板上。

进一步地，所述第二夹具还包括第二测试板；所述第二测试板在从所述第三侧板到所述第四侧板的方向上滑动地设置在所述第二底板，并位于所述第三侧板和所述第四侧板之间；所述第二侧面压力传感器设置在所述第三侧板和所述第二测试板之间。

进一步地，所述第二侧面压力传感器设置在所述第三侧板或所述第二测试板上。

进一步地，所述气阀为电磁气阀。

本发明一实施例提供了一种采用上述锂离子电池检测系统检测的检测方法，包括：

将待测电池固定在所述锂离子电池检测系统的第一夹具中、将所述锂离子电池检测系统的参比电池固定在所述锂离子电池检测系统的第二夹具中并用所述锂离子电池检测系统的气管将所述参比电池与所述锂离子电池检测系统的气源连接，并将所述锂离子电池检测系统的气压表和气阀设置在所述气管上；

对所述待测电池进行测试，并将所述参比装置置于与所述待测电池相同的温度环境中；

利用所述锂离子电池检测系统的第一底部压力传感器实时检测所述待测电池底部的外部形变力，并利用所述锂离子电池检测系统的第二底部压力传感器实时检测所述参比电池底部的外部变形力；当所述第二底部压力传感器的读数比所述第一底部压力传感器的读数小时，所述气阀开启使得所述气源向所述参比电池通入气体，直至所述第二底部压力传感器的读数与所述第一底部压力传感器的读数相同时，所述气阀关闭使得所述气源停止向所述参比电池通入气体，并记录此时所述气压表的读数、所述锂离子电池检测系统的第一侧面压力传感器的读数以及所述锂离子电池检测系统的第二侧面压力传感器的读数；当所述第二底部压力传感器的读数与所述第一底部压力传感器的读数相同时，所述气压表的读数为所述待测电池的当前内压，所述第一侧面压力传感器的读数与所述第二侧面压力传感器的读数之间的差值为所述待测电池内部电芯形变对所述待测电池侧面壳体造成的电芯形变力；

每隔一段时间调节一次所述参比电池，并记录所述气压表的读数、所述第一侧面压力传感器的读数以及所述第二侧面压力传感器的读数，通过数据处理得到所述待测电池内压的连续变化曲线及电芯形变力的连续变化曲线。

本发明一实施例还提供了一种采用上述锂离子电池检测系统的检测方法，包括：

将待测电池固定在所述锂离子电池检测系统的第一夹具中、将所述锂离子电池检测系统的参比电池固定在所述锂离子电池检测系统的第二夹具中并用所述锂离子电池检测系统的气管将所述参比电池与所述锂离子电池检测系统的气源连接，并将所述锂离子电池检测系统的气压表和气阀设置在所述气管上；

对所述待测电池进行测试，并将所述参比装置置于与所述待测电池相同的温度环境中；

利用所述锂离子电池检测系统的第一底部压力传感器实时检测所述待测电池底部的外部形变力，并利用所述锂离子电池检测系统的第二底部压力传感器实时检测所述参比电池底部的外部变形力；利用所述锂离子电池检测系统的信号处理器自动监控所述第一底部压力传感器的读数、所述锂离子电池检测系统的第一侧面压力传感器的读数、所述第二底部压力传感器的读数以及所述锂离子电池检测系统的第二侧面压力传感器的读数；当所述第一底部压力传感器的读数大于所述第二底部压力传感器的读数时，所述信号处理器控制所述气阀开启使得所述气源向所述参比电池通入气体，直至所述第二底部压力传感器的读数与所述第一底部压力传感器的读数相同时，所述信号处理器控制所述气阀关闭使得所述气源停止向所述参比电池通入气体，并自动记录此时所述气压表的读数、所述第一侧面压力传感器的读数、所述第二底部压力传感器的读数以及所述第二侧面压力传感器的读数；当所述第二底部压力传感器的读数与所述第一底部压力传感器的读数相同时，所述气压表的读数为所述待测电池的当前内压，所述第一侧面压力传感器的读数与所述第二侧面压力传感器的读数之间的差值为所述待测电池内部电芯形变对所述待测电池侧面壳体造成的电芯形变力；

每隔一段时间调节一次所述参比电池，并记录所述气压表的读数、所述第一侧面压力传感器的读数以及所述第二侧面压力传感器的读数，通过数据处理得到所述待测电池内压的连续变化曲线及电芯形变力的连续变化曲线。

本发明实施例的锂离子电池检测系统及采用该锂离子电池检测系统的检测方法通过测试装置对待测电池进行测试，检测待测电池底部的外部形变力和侧面的形变力；通过参比装置向参比电池通入气体，当检测到参比电池底部的外部形变力与当前待测电池底部的外部形变力相同时，参比装置检测到参比电池内部的当前气压值即为待测电池内部当前的气压值。与现有技术相比，本发明实施例中提供的锂离子电池检测系统及采用该锂离子电池检测系统的检测方法可以在不对待测电池造成破坏的情况，精确测量待测电池内部的气压值，并且该检测系统不会被锂离子电池内部的溶液所腐蚀。另外，本发明提供的锂离子电池检测系统及采用该锂离子电池检测系统的检测方法，还可以准确测量待测电池侧面的形变力，为提高锂离子电池的生产和改进提供重要检测数据。如上所述，本发明实施例的锂离子电池检测系统及采用该锂离子电池检测系统的检测方法能够在完全不干涉待测电池性能的情况下，在线监测待测电池内部气压和电芯形变力随测试进行的连续变化情况，并且具有长效性和稳定性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例中锂离子电池检测系统的结构示意图；

图2示出了本发明另一实施例中锂离子电池检测系统的结构示意图；

图3示出了本发明另一实施例中锂离子电池检测系统的结构示意图；

图4示出了本发明实施例中采用上述锂离子电池检测系统的检测方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了解决锂离子电池内部气压检测不准确及检测装置易被腐蚀的问题，本发明提供了一种锂离子电池检测系统。如图1所示，锂离子电池检测系统包括测试装置100和参比装置200。

其中，测试装置100包括第一夹具110、第一底部压力传感器130和第一侧面压力传感器150。第一底部压力传感器130和第一侧面压力传感器150设置在第一夹具110内部，用于测量放置在第一夹具110中的待测电池300在测试过程如循环充放电测试过程中的形变力。

具体地，第一夹具110包括第一底板111、第一侧板113、第二侧板115和第一上板117。第一侧板113和第二侧板115大致垂直地设置在第一底板111上。第一侧板113和第二侧板115相互大致平行且间隔设置。第一侧板113和第二侧板115中的至少一个在从第一侧板113到第二侧板115的方向上可滑动地设置在第一底板111上，从而可根据待测电池300的实际尺寸如厚度调节第一侧板113与第二侧板115之间的间距并将第一侧板113固定以适应不同尺寸的待测电池300，进而提高整个锂离子电池检测系统的通用性。例如，在一实施例中，第一侧板113在从第一侧板113到第二侧板115的方向上可滑动地设置在第一底板111上。第一上板117可滑动地设置在第一侧板113和第二侧板115上，并与第一底板111相对设置。这样，可根据待测电池300的实际尺寸如高度调节第一上板117与第一底板111之间的间距并固定以适应不同尺寸的待测电池300，从而进一步提高整个锂离子电池检测系统的通用性。

在一实施例中，第一夹具110可采用在待测电池300测试过程中不会发生变形的材料制成，使得第一底部压力传感器130和第一侧面压力传感器150可以精确地测量待测电池300在测试过程中的形变力。

此外，在其它实施例中，第一夹具110可进一步包括设置在第一底板111上并位于第一侧板113与第二侧板115之间的附加侧板(图中未示)。第一底板111、第一侧板113、第二侧板115、第一上板117以及附加侧板可将待测电池300整个包裹。

第一底部压力传感器130设置在第一底板111上，用于测量待测电池300的底部压力。将待测电池300固定在第一夹具110中后，若第一上板117对待测电池300施加一定的预压力使得待测电池300更加稳固，第一底部压力传感器130可进一步用于测量该预压力。

第一侧面压力传感器150设置在第一侧板113上。在其它实施例中，第一侧面压力传感器150也可设置在第二侧板115上。将待测电池300固定在第一夹具110中后，若第一侧板113对待测电池300施加一定的预压力使得待测电池300更加稳固，第一侧面压力传感器150可进一步用于检测该预压力。

参比装置200包括第二夹具210、参比电池220、第二底部压力传感器230、第二侧面压力传感器250、气压表260、气管270、气源280和气阀290。

具体地，第二夹具210包括第二底板211、第三侧板213、第四侧板215和第二上板217。第三侧板213和第四侧板215大致垂直地设置在第二底板211上。第三侧板213和第四侧板215相互大致平行且间隔设置。第三侧板213和第四侧板215中的至少一个在从第三侧板213到第四侧板215的方向上可滑动地设置在第二底板211上，从而可根据待测电池300的实际尺寸如厚度调节第三侧板213与第四侧板215之间的间距以安装与待测电池300的实际尺寸如厚度相同的参比电池220，进而提高整个锂离子电池检测系统的通用性。例如，在一实施例中，第三侧板213在从第三侧板213到第四侧板215的方向上可滑动地设置在第二底板211上。第二上板217可滑动地设置在第三侧板213和第四侧板215上，并与第二底板211相对设置。这样，可根据待测电池300的实际尺寸如高度调节第二上板217与第二底板211之间的间距并固定以安装与待测电池300的实际尺寸如高度相同的参比电池220，从而适应不同尺寸的待测电池300，从而进一步提高整个锂离子电池检测系统的通用性。

在一实施例中，第二夹具210可采用在待测电池300测试过程中不会发生变形的材料制成，使得第二底部压力传感器230和第二侧面压力传感器250可以精确地测量参比电池220在待测电池300测试过程中的形变力。

此外，在其它实施例中，第二夹具210可进一步包括设置在第二底板211上并位于第三侧板213与第四侧板215之间的附加侧板(图中未示)。第二底板211、第三侧板213、第四侧板215、第二上板217以及附加侧板可将参比电池220整个包裹。

参比电池220是与待测电池300相对应的假电池，用于测试待测电池300的数据如压力等。参比电池220具有与待测电池300相同的设计，例如，参比电池220与待测电池300的体积和外壳材料等相同，以提高对待测电池300测试数据的准确性。参比电池220内部可以有电解液，也可以没有电解液。当更换不同类型如尺寸不同的待测电池300时，需更换对应类型的参比电池220，使得更换后的待测电池300和参比电池220具有相同的设计。

第二底部压力传感器230设置在第二底板211上，用于在待测电池300测试过程中测量参比电池220底部的外部形变力。将待测电池300固定在第一夹具110中后，若第一上板117对待测电池300施加一定的预压力使得待测电池300更加稳固，则第二上板217相应地对参比电池220施加相同的预压力使得参比电池220更加稳固，此时，第二底部压力传感器230可进一步用于测量第二上板217对参比电池220施加的预压力。

第二侧面压力传感器250设置在第三侧板213上。在其它实施例中，第二侧面压力传感器250也可设置在第四侧板215上。将待测电池300固定在第一夹具110中后，若第一侧板113对待测电池300施加一定的预压力使得待测电池300更加稳固，则第三侧板213相应地对参比电池220施加相同的预压力使得参比电池220更加稳固，此时，第二侧面压力传感器250可进一步用于测量第三侧板213对参比电池220施加的预压力。

气管270的一端与参比电池220连通，另一端与气源280连接。气源280通过气管270向参比电池220通入气体。气压表260连接到气管270上，用于检测参比电池220内部的气压值。气阀290设置在气管270上，用于控制气源280是否向参比电池220通入气体。在一实施例中，气阀290可以是电磁气阀。

如图2所示，在另一实施例中，锂离子电池检测系统可进一步包括信号处理器500、存储器600和显示器700。

信号处理器500分别与测试装置100和参比装置200连接，用于将第一底部压力传感器130、第一侧面压力传感器150、第二底部压力传感器230和第二侧面压力传感器250所测得的信号转换为数据信号。

存储器600与信号处理器500连接，用于存储数据信号。

显示器700与存储器600连接，用于显示存储器600存储的数据信号。

具体地，信号处理器500可以实时检测第一底部压力传感器130、第一侧面压力传感器150、第二底部压力传感器230和第二侧面压力传感器250测得的形变力值。当第二底部压力传感器230的读数小于第一底部压力传感器130的读数时，信号处理器500控制气阀290开启使得气源280向参比电池220中通气，直到第二底部压力传感器230的读数等于第一底部压力传感器130的读数。信号处理器500实时地将第一底部压力传感器130、第一侧面压力传感器150、第二底部压力传感器230和第二侧面压力传感器250的读数存储在存储器600中。根据需要，信号处理器500还可以将测得的数据信息及计算得到的数据信息在显示器700中显示出来，具体可以以图表、曲线等形式进行显示。

本发明实施例的锂离子电池检测系统，包括测试装置和参比装置，通过测试装置对待测电池进行测试，检测待测电池底部的外部形变力和侧面形变力；通过参比装置向参比电池通入气体，当检测到参比电池底部的外部形变力与当前待测电池底部的外部形变力相同时，参比装置检测到参比电池内部的当前气压值即为待测电池内部当前的气压值。与现有技术相比，本发明实施例中的锂离子电池检测系统，可以在不对待测电池造成破坏的情况，精确测量其内部的气压值，并且该检测系统不会被锂离子电池内部的溶液所腐蚀。

如图3所示，在另一实施例中，锂离子电池检测系统的第一夹具110可进一步包括第一测试板119，第二夹具210可进一步包括第二测试板219。第一测试板119在从第一侧板113到第二侧板115的方向上滑动地设置在第一底板111上，并位于第一侧板113和第二侧板115之间。第一侧面压力传感器150设置在第一侧板113和第一测试板119之间。第一侧面压力传感器150既可以设置在第一侧板113上，也可以设置在第一测试板119上。在使用过程中，待测电池300夹设在第一测试板119和第二侧板115之间，第一侧面压力传感器150夹设在第一侧板113和第一测试板119之间；当在测试中待测电池300的侧面壳体发生变形时，变形的侧面壳体通过第一测试板119对第一侧面压力传感器150施加作用力，使得第一侧面压力传感器150可以更加精确地检测待测电池300侧面壳体的变形情况。

相似地，第二测试板219在从第三侧板213到第四侧板215的方向上滑动地设置在第二底板230，并位于第三侧板213和第四侧板215之间。第二侧面压力传感器250设置在第三侧板213和第二测试板219之间。第二侧面压力传感器250既可以设置在第三侧板213上，也可以设置在第二测试板219上。在使用过程中，参比电池220夹设在第二测试板219和第四侧板215之间，第二侧面压力传感器250夹设在第三侧板213和第二测试板219之间；当在测试中待测电池300的侧面壳体发生变形时，气阀290开启使得气源280向参比电池220通入气体使得参比电池220的侧面壳体发生变形，参比电池220上变形的侧面壳体通过第二测试板219对第二侧面压力传感器250施加作用力，使得第二侧面压力传感器250可以更加精确地检测参比电池220侧面壳体的变形情况。

通过在第一夹具110和第二夹具210中分别设置第一测试板119和第二测试板219，可以使得第一侧面压力传感器150和第二侧面压力传感器250更加精确地检测待测电池300和参比电池220的侧面壳体变形。上述为本发明实施例中锂离子电池检测系统的具体结构，下面简述采用该锂离子电池检测系统的检测方法。如图4所示，本发明一实施例中的采用该锂离子电池检测系统的检测方法包括：

步骤S100：将待测电池300固定在第一夹具110中、将参比电池220固定在第二夹具210中并用气管270将参比电池220与气源280连接，并将气压表260和气阀290设置在气管270上；

步骤S200：对待测电池300按照测试条件进行测试如循环充放电测试等，并将参比装置200置于与待测电池300相同的温度环境中；

步骤S300：利用第一底部压力传感器130实时检测待测电池300底部的外部形变力，并利用第二底部压力传感器230实时检测参比电池220底部的外部变形力；当第二底部压力传感器230的读数即第二底部压力传感器230检测到参比电池220底部的外部变形力比第一底部压力传感器130的读数即第一底部压力传感器130检测到待测电池300底部的外部变形力小时，气阀290开启使得气源280向参比电池220通入气体，直至第二底部压力传感器230的读数与第一底部压力传感器130的读数相同时，气阀290关闭使得气源280停止向参比电池220通入气体，并记录此时气压表260的读数、第一侧面压力传感器150的读数以及第二侧面压力传感器250的读数；

步骤S400：每隔一段时间调节一次参比电池220，并记录气压表260的读数、第一侧面压力传感器150的读数以及第二侧面压力传感器250的读数，通过数据处理得到待测电池300内压的连续变化曲线及电芯(JR)形变力的连续变化曲线。

在步骤S200中，随着测试的进行，待测电池300内部发生化学反应并且温度逐渐升高，电解液中的有机溶剂会与电极材料发生副反应，产生烷烃类等气体，同时，沸点较低的溶剂也会气化，导致待测电池300内气压逐渐增大，导致待测电池300底部的压力增大，从而使得待测电池300底部的外部产生形变。

在步骤S300中，由于待测电池300与参比电池220几乎完全一致，并且电芯形变只对电池侧面产生影响而对电池底部几乎无影响，因此，当待测电池300与参比电池220底部的外部形变力相同时即第二底部压力传感器230的读数与第一底部压力传感器130的读数相同时，待测电池300与参比电池220的内压相同，因此，当第二底部压力传感器230的读数与第一底部压力传感器130的读数相同时，气压表260的读数即为待测电池300的当前内压。

具体地，在待测电池300测试过程中，由于锂离子的嵌入和脱出导致待测电池300中电极极片特别是阳极极片明显膨胀，从而导致待测电池300的整个电芯形成波浪形的形变，使得电芯的厚度增大，进而对待测电池300的侧面壳体施加作用力并导致待测电池300的侧面壳体产生形变；，而参比电池220内部的电芯不存在锂离子的嵌入和脱出过程，极片也不会膨胀，因此，参比电池220内部的电芯几乎不发生形变(JR是英文JELLY ROLL的简写，中文意思是锂离子电池卷芯，也就是阴极极片、阳极极片和隔离膜叠在一起卷起来。JR在锂电池充放电过程中，由于锂离子的嵌入和脱出，会导致电极极片，特别是阳极极片明显膨胀，从而会导致整个JR形成波浪形的形变，JR厚度增大，从而会对电池壳体产生力；而我们的参比电池不存在充放电，因此JR不会存在锂离子的嵌入和脱出，没有极片膨胀，因此几乎不发生形变)，同时由于待测电池300和参比电池220的内部气压又是相同的，因此，当第二底部压力传感器230的读数与第一底部压力传感器130的读数相同时，第一侧面压力传感器150的读数大于第二侧面压力传感器250的读数，且第一侧面压力传感器150的读数与第二侧面压力传感器250的读数之间的差值即为待测电池300内部电芯形变对待测电池300侧面壳体造成的电芯形变力。

此外，在步骤S300中，在气源280向参比电池220中通入气体的过程中，应当缓慢地采用手动或自动控制的方式向参比电池220中通入气体，以免因气源280向参比电池220通入过量的气体导致第二底部压力传感器230测得的压力值大于第一底部压力传感器130测得的压力值，并且要避免因气源280通入参比电池220过量的气体，导致参比电池220外壳发生变形而导致检测不准确。

当采用图2所示的锂离子电池检测系统执行步骤S300中时，步骤S300可具体包括：

利用信号处理器500自动监控第一底部压力传感器130的读数、第一侧面压力传感器150的读数、第二底部压力传感器230的读数以及第二侧面压力传感器250的读数；当第一底部压力传感器130的读数大于第二底部压力传感器230的读数时，信号处理器500控制采用电磁阀结构的气阀290开启使得气源280向参比电池220通入气体，直至第二底部压力传感器230的读数与第一底部压力传感器130的读数相同时，信号处理器500控制气阀290关闭使得气源280停止向参比电池220通入气体，并自动记录此时气压表260的读数、第一侧面压力传感器150的读数、第二底部压力传感器230的读数以及第二侧面压力传感器250的读数。

如此，可实现在线自动测试锂离子电池的内部气压随测试的变化曲线，同时能够在线测试锂离子电池的内部电芯形变力随测试的变化过程。

综上所述，本发明实施例的锂离子电池检测系统及采用该锂离子电池检测系统的检测方法通过测试装置对待测电池进行循环充放电，检测待测电池底部的外部形变力和侧面的形变力；通过参比装置向参比电池通入气体，当检测到参比电池底部的外部形变力与当前待测电池底部的外部形变力相同时，参比装置检测到参比电池内部的当前气压值即为待测电池内部当前的气压值。与现有技术相比，本发明实施例中提供的锂离子电池检测系统及采用该锂离子电池检测系统的检测方法，可以在不对待测电池造成破坏的情况，精确测量待测电池内部的气压值，并且该检测系统不会被锂离子电池内部的溶液所腐蚀。另外，本发明提供的锂离子电池检测系统及采用该锂离子电池检测系统的检测方法，还可以准确测量待测电池侧面的形变力，为提高锂离子电池的生产和改进提供重要检测数据。如上所述，本发明实施例的锂离子电池检测系统及采用该锂离子电池检测系统的检测方法能够在完全不干涉待测电池性能的情况下，在线监测待测电池内部气压和电芯形变力随测试进行的连续变化情况，并且具有长效性和稳定性。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

Claims (14)

1.一种锂离子电池检测系统，其特征在于，包括测试装置和参比装置；

其中，所述测试装置包括第一夹具、第一底部压力传感器和第一侧面压力传感器；所述第一夹具包括第一底板、第一侧板、第二侧板和第一上板；所述第一侧板和所述第二侧板设置在所述第一底板上并且彼此相对；所述第一上板设置在所述第一侧板和所述第二侧板上并与所述第一底板相对；所述第一底部压力传感器设置在所述第一底板上；所述第一侧面压力传感器设置在所述第一夹具中；

所述参比装置包括第二夹具、参比电池、第二底部压力传感器、第二侧面压力传感器、气压表、气管、气阀和气源；

所述第二夹具包括第二底板、第三侧板、第四侧板和第二上板；所述第三侧板和所述第四侧板设置在所述第二底板上并且彼此相对；所述第二上板设置在所述第三侧板和所述第四侧板上并与所述第二底板相对；所述参比电池设置在所述第二底板、所述第三侧板、所述第四侧板和所述第二上板之间；所述第二底部压力传感器夹设在所述第二底板与所述参比电池之间；所述第二侧面压力传感器设置在所述第二夹具中；

所述气管的一端与所述参比电池连通，另一端与所述气源连接；所述气压表和所述气阀设置在所述气管上。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池检测系统，其特征在于，所述第一侧板和所述第二侧板中的至少一个在从所述第一侧板到所述第二侧板的方向上可滑动地设置在所述第一底板上。

3.根据权利要求2所述的锂离子电池检测系统，其特征在于，所述第一上板可滑动地设置在所述第一侧板和所述第二侧板上。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池检测系统，其特征在于，所述第三侧板和所述第四侧板中的至少一个在从所述第三侧板到所述第四侧板的方向上可滑动地设置在所述第二底板上。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池检测系统，其特征在于，所述第二上板可滑动地设置在所述第三侧板和所述第四侧板上。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池检测系统，其特征在于，所述参比电池是与待测电池对应的假电池。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池检测系统，其特征在于，所述参比装置还包括：

信号处理器，分别与所述测试装置和所述参比装置连接，用于将所述第一底部压力传感器、所述第一侧面压力传感器、所述第二底部压力传感器和所述第二侧面压力传感器所测得的信号转换为数据信号；

存储器，与所述信号处理器连接，用于存储所述数据信号；

显示器，与所述存储器连接，用于显示所述存储器存储的数据信号。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池检测系统，其特征在于，所述测试装置还包括第一测试板；所述第一测试板在从所述第一侧板到所述第二侧板的方向上滑动地设置在所述第一底板上，并位于所述第一侧板和所述第二侧板之间；所述第一侧面压力传感器设置在所述第一侧板和所述第一测试板之间。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池检测系统，其特征在于，所述第一侧面压力传感器设置在所述第一侧板或所述第一测试板上。

10.根据权利要求8所述的锂离子电池检测系统，其特征在于，所述第二夹具还包括第二测试板；所述第二测试板在从所述第三侧板到所述第四侧板的方向上滑动地设置在所述第二底板，并位于所述第三侧板和所述第四侧板之间；所述第二侧面压力传感器设置在所述第三侧板和所述第二测试板之间。

11.根据权利要求10所述的锂离子电池检测系统，其特征在于，所述第二侧面压力传感器设置在所述第三侧板或所述第二测试板上。

12.根据权利要求1所述的锂离子电池检测系统，其特征在于，所述气阀为电磁气阀。

13.一种采用根据权利要求1至12中任何一项所述的锂离子电池检测系统的检测方法，其特征在于，包括：

将待测电池固定在所述锂离子电池检测系统的第一夹具中、将所述锂离子电池检测系统的参比电池固定在所述锂离子电池检测系统的第二夹具中并用所述锂离子电池检测系统的气管将所述参比电池与所述锂离子电池检测系统的气源连接，并将所述锂离子电池检测系统的气压表和气阀设置在所述气管上；

对所述待测电池进行测试，并将所述参比装置置于与所述待测电池相同的温度环境中；

利用所述锂离子电池检测系统的第一底部压力传感器实时检测所述待测电池底部的外部形变力，并利用所述锂离子电池检测系统的第二底部压力传感器实时检测所述参比电池底部的外部变形力；当所述第二底部压力传感器的读数比所述第一底部压力传感器的读数小时，所述气阀开启使得所述气源向所述参比电池通入气体，直至所述第二底部压力传感器的读数与所述第一底部压力传感器的读数相同时，所述气阀关闭使得所述气源停止向所述参比电池通入气体，并记录此时所述气压表的读数、所述锂离子电池检测系统的第一侧面压力传感器的读数以及所述锂离子电池检测系统的第二侧面压力传感器的读数；当所述第二底部压力传感器的读数与所述第一底部压力传感器的读数相同时，所述气压表的读数为所述待测电池的当前内压，所述第一侧面压力传感器的读数与所述第二侧面压力传感器的读数之间的差值为所述待测电池内部电芯形变对所述待测电池侧面壳体造成的电芯形变力；

每隔一段时间调节一次所述参比电池，并记录所述气压表的读数、所述第一侧面压力传感器的读数以及所述第二侧面压力传感器的读数，通过数据处理得到所述待测电池内压的连续变化曲线及电芯形变力的连续变化曲线。

14.一种采用根据权利要求7所述的锂离子电池检测系统的检测方法，其特征在于，包括：

将待测电池固定在所述锂离子电池检测系统的第一夹具中、将所述锂离子电池检测系统的参比电池固定在所述锂离子电池检测系统的第二夹具中并用所述锂离子电池检测系统的气管将所述参比电池与所述锂离子电池检测系统的气源连接，并将所述锂离子电池检测系统的气压表和气阀设置在所述气管上；

对所述待测电池进行测试，并将所述参比装置置于与所述待测电池相同的温度环境中；

利用所述锂离子电池检测系统的第一底部压力传感器实时检测所述待测电池底部的外部形变力，并利用所述锂离子电池检测系统的第二底部压力传感器实时检测所述参比电池底部的外部变形力；利用所述锂离子电池检测系统的信号处理器自动监控所述第一底部压力传感器的读数、所述锂离子电池检测系统的第一侧面压力传感器的读数、所述第二底部压力传感器的读数以及所述锂离子电池检测系统的第二侧面压力传感器的读数；当所述第一底部压力传感器的读数大于所述第二底部压力传感器的读数时，所述信号处理器控制所述气阀开启使得所述气源向所述参比电池通入气体，直至所述第二底部压力传感器的读数与所述第一底部压力传感器的读数相同时，所述信号处理器控制所述气阀关闭使得所述气源停止向所述参比电池通入气体，并自动记录此时所述气压表的读数、所述第一侧面压力传感器的读数、所述第二底部压力传感器的读数以及所述第二侧面压力传感器的读数；当所述第二底部压力传感器的读数与所述第一底部压力传感器的读数相同时，所述气压表的读数为所述待测电池的当前内压，所述第一侧面压力传感器的读数与所述第二侧面压力传感器的读数之间的差值为所述待测电池内部电芯形变对所述待测电池侧面壳体造成的电芯形变力；

每隔一段时间调节一次所述参比电池，并记录所述气压表的读数、所述第一侧面压力传感器的读数以及所述第二侧面压力传感器的读数，通过数据处理得到所述待测电池内压的连续变化曲线及电芯形变力的连续变化曲线。