CN112444186A - 电池鼓包检测方法、装置及电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池鼓包检测方法、装置及电池。其中，所述电池鼓包检测方法包括：检测被检测电池上的电阻应变式传感器，获得所述电阻应变式传感器的电阻应变片的应变信息；利用所述应变信息判断电池的鼓包程度；根据所述电池的鼓包程度选择对应充电策略。本发明实施例通过引入灵敏度和精度较高的电阻应变式传感器能够检测到微小电池鼓包变形程度，不仅实现对电池鼓包程度由小到大的全过程实时监控，而且结合充电策略对鼓包程度的适应性改变，在电池电芯开始膨胀时就采取有效措施，阻止或减缓电池电芯的膨胀，从而增加电池使用寿命。

Description

电池鼓包检测方法、装置及电池

技术领域

本发明实施例涉及电池保护技术领域，尤其涉及一种电池鼓包检测方法、装置及电池。

背景技术

随着各种移动终端(如手机、平板电脑等)的普及，移动终端使用过程中电池爆炸事件的频频爆出，而移动终端爆炸的根源是电池。在使用过程中，当电池电芯内部产生大量气体发生鼓包时，容易造成电池漏液，损坏移动终端电路，增加爆炸或自燃风险，所以对电池鼓包情况的检测尤为重要。

目前，电池鼓包检测只在鼓包变形达到严重程度，才采取相关措施，防止爆炸发生；并没有在电池电芯开始膨胀时就进行一个早期的预警或采取相关措施，阻止或减缓电池电芯的继续膨胀，从而使电池鼓包变形的速度加快。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本发明实施例提供了一种电池鼓包检测方法、装置及电池，能够在电池电芯开始膨胀时就采取有效措施，阻止或减缓电池电芯的膨胀，从而增加电池使用寿命。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池鼓包检测方法，包括：

检测被检测电池上的电阻应变式传感器，获得所述电阻应变式传感器的电阻应变片的应变信息；

利用所述应变信息判断电池的鼓包程度；

根据所述电池的鼓包程度选择对应充电策略。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电池鼓包检测装置，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述第一方面的电池鼓包检测方法。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电池，包括设置在被检测电池上的电阻应变式传感器以及如第二方面所述的电池鼓包检测装置。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如第一方面所述的电池鼓包检测方法。

本发明实施例通过引入灵敏度和精度较高的电阻应变式传感器能够检测到微小电池鼓包变形程度，不仅实现对电池鼓包程度由小到大的全过程实时监控，而且结合充电策略对鼓包程度的适应性改变，在电池电芯开始膨胀时就采取有效措施，阻止或减缓电池电芯的膨胀，从而增加电池使用寿命。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1是本发明实施例一提供的一种电池鼓包检测方法的流程图；

图2是本发明实施例一中将电阻应变式传感器全覆盖布置在被检测电池表面方案3的示意图；

图3是本发明实施例一中当电阻应变片的应变信息仅包括第一数量时步骤S200的流程图；

图4是本发明实施例一中当根据电阻变化值和第一数量判断鼓包程度的第一方式的流程图；

图5是本发明实施例一中当根据电阻变化值和第一数量判断鼓包程度的第二方式的流程图

图6是本发明实施例一提供的一种电池鼓包检测装置的框图；

图7是本发明实施例三中电阻应变式传感器的电阻应变片的基本结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

目前，电池鼓包检测只在鼓包变形达到严重程度，才采取相关措施，防止爆炸发生；并没有在电池电芯开始膨胀时就进行一个早期预警或采取相关措施，阻止或减缓电池电芯的继续膨胀，从而加块电池鼓包变形的速度，降低电池使用寿命。

基于此，本发明实施例提供了一种电池鼓包检测方法、装置、电池以及计算机可读存储介质，通过引入灵敏度和精度较高的电阻应变式传感器能够检测到微小电池鼓包变形程度，不仅实现对电池鼓包程度由小到大的全过程实时监控，而且结合充电策略对鼓包程度的变化进行充电策略的适应性改变，在电池电芯开始膨胀时就采取有效措施，阻止或减缓电池电芯的膨胀，从而增加电池使用寿命。

下面结合说明书附图，对本发明实施例作进一步阐述。

实施例一。

如图1所示，图1为本实施例提供的一种电池鼓包检测方法的流程图，该方法包括但不限于以下步骤：

步骤S100、检测设置在电池上的电阻应变式传感器，获得所述电阻应变式传感器的电阻应变片的应变信息。

在本实施例中，电阻应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻值变化的传感器，该电阻应变片具有金属的应变效应，当金属丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化。将电阻应变式传感器设置在电池上，电池发生鼓包，该电阻应变式传感器的电阻应变片的电阻值就会变化，即获得电阻应变片的应变信息；电池发生鼓包程度越大，电阻应变片机械变形越大，电阻应变片的电阻值变化越大。

为了更精确地对电池鼓包进行判断，提高电池鼓包检测的可靠性，在一实施例中，在被检测电池表面布置多个电阻应变式传感器；所述在被检测电池表面布置多个电阻应变式传感器包括但不限于以下方案：

(1)将电阻应变式传感器布置在经验得到的电池温度较高区域(如充电口附近位置、电池中央区域等)，易发生鼓包区域，或电池温度较高区和易发生鼓包区域；每个上述区域布置至少一个电阻应变式传感器。

(2)将电阻应变式传感器全覆盖布置在被检测电池表面；所述全覆盖为被检测电池表面任何一处发生鼓包都会被对应的电阻应变式传感器检测到，包括但不限于如下方案：

方案1，横向全覆盖设置；即在横向上设置的多个第一支路，每个第一支路上串联一个或多个电阻应变式传感器，每个第一支路并联接入第一电阻检测电路；

方案2，纵向全覆盖设置；即在纵向上设置的多个第二支路，每个第二支路上串联一个或多个电阻应变式传感器，每个第二支路并联接入第二电阻检测电路，其中所述纵向为与所述横向垂直方向；

方案3，如图2所示，包括交叉布置的横向全覆盖设置和纵向全覆盖设置。

进一步地，所述电阻应变片的应变信息包括但不限于如下至少之一：

电阻变化值；

第一数量，所述第一数量为电阻发生变化的电阻应变式传感器的数量。

在本实施例中，为每个电阻应变式传感器设置唯一标识，用于识别每个电阻应变式传感器；这样根据每个电阻应变式传感器的标识和电阻变化值就能够统计第一数量。

步骤S200、利用所述电阻应变片的应变信息判断电池的鼓包程度。

在本实施例中，如果在步骤S100中，设置在被监测电池上的电阻应变式传感器只有一个，所述电阻应变片的应变信息为电阻变化值，根据电阻变化值大小判断电池的鼓包程度，电阻变化值越大，该电阻应变式传感器所在位置的电池鼓包幅度越大，鼓包程度越严重。在一实施例中，根据安全运行经验预设多个连续的电阻变化值区间，每个所述电阻变化值区间对应一个鼓包程度等级；检测得电阻变化值，当其大于区间最小阈值且不大于区间最大阈值或者不小于区间最小阈值且小于区间最大阈值时，判断鼓包程度为该电阻变化值区间对应的鼓包程度等级(例如：一级、二级、三级……，或者轻微程度、微小程度、中等程度、严重程度等)。

在本实施例中，如果在步骤S100中，设置在被监测电池上的电阻应变式传感器为多个，所述电阻应变片的应变信息包括但不限于如下至少之一：

电阻变化值；

第一数量。

当仅包括电阻变化值时，根据最大电阻变化值对应的鼓包程度选择充电策略，判断电池的鼓包程度的方法与只有一个电阻应变式传感器相同，在此不再赘述。

当仅包括第一数量时，根据第一数量的多少判断电池的鼓包程度；第一数量越多，发生鼓包的区域面积越大，鼓包程度越严重；在一实施例中，如图3所示，步骤S200包括但与限于以下步骤：

步骤S211、根据安全运行经验预设连续的多个第一数量区间，所述第一数量为电阻变化的电阻应变式传感器数量；每个第一数量区间对应一个鼓包程度等级；

步骤S212、将第一数量依次与每个第一数量区间的最小阈值和最大阈值比较；

步骤S213、判断第一数量是否大于最小阈值且不大于最大阈值或者不小于最小阈值且小于最大阈值，如果是，执行步骤S214；否则，执行步骤S212；

步骤S214、输出当前第一数量区间对应的鼓包程度等级。

当电阻应变片的应变信息包括电阻变化值和第一数量时，根据电阻变化值和第一数量判断鼓包程度，综合分析得到对应的鼓包程度；进一步地，分别预设连续的、相同数量的第一数量区间和电阻变化值区间，在连续方向上同等位次的第一数量区间和电阻变化值区间对应同一鼓包程度等级，根据第一数量和电阻变化值，判断得到电池鼓包程度的对应鼓包程度等级，包括但与限于如下方式：

第一方式，分别根据电阻变化值和第一数量判断电池的鼓包程度；取两个判定结果中鼓包程度更严重的为最终的电池的鼓包程度；该电池鼓包程度的对应鼓包程度等级为该第一数量区间或电阻变化值区间对应的鼓包程度等级。

第二方式，在连续方向上同等位次的第一数量区间和电阻变化值区间为一组应变信息区间，当电阻变化值和第一数量都属于该组应变信息区间，该组应变信息区间对应的鼓包程度等级为该电池的鼓包程度等级。

在本实施例中，第一方式，如图4所示，包括但与限于以下步骤：

步骤S221、根据安全运行经验分别预设连续的、相同数量的第一数量区间和电阻变化值区间，在连续方向上同等位次的第一数量区间和电阻变化值区间对应同一鼓包程度等级；

步骤S222、分别根据第一数量和电阻变化值判断鼓包程度等级，得到第一结果和第二结果；

步骤S223、比较两者第一结果和第二结果，选择断鼓包程度更严重的作为电池的鼓包程度等级。

步骤S300、根据所述电池的鼓包程度选择对应充电策略。

在一实施例中，第二方式，如图5所示，包括但与限于以下步骤：

步骤S231、根据安全运行经验分别预设连续的、相同数量的第一数量区间和电阻变化值区间，在连续方向上同等位次的第一数量区间和电阻变化值区间为一组应变信息区间，每组应变信息区间对应一个鼓包程度等级；

步骤S232、查找到检测得到的电阻变化值属于的应变信息区间；

步骤S233、判断第一数量是否属于获取该组应变信息区间，如果是，电池的鼓包程度为该组应变信息区间对应的鼓包程度等级，否则，电池的鼓包程度降低一级，所述降低一级为较该组应变信息区间对应的鼓包程度等级低一级别。

在一实施例中，鼓包程度包括多个鼓包程度等级，每个鼓包程度等级对应一个应充电策略，根据判断得到的鼓包程度等级选择与其对应的充电策略。当判断得到鼓包程度等级为最严重的等级时，执行动作包括但不限于如下至少之一：

停止充电；

关闭应用该被检测的终端，本领域技术人员可以理解，该终端可以是任意类型的智能终端，例如智能手机、平板电脑或其他手持式移动设备等；

提示用户更换电池。

在本实施例中，所述充电策略包括但不限于如下至少之一：

减小电池恒流充电阶段充电电流，鼓包程度越严重，减小的充电电流比例越大；

降低充电截止时的电压，鼓包程度越严重，电截止时的电压降低的越多。

例如电池的鼓包程度为轻微时，电池恒流充电阶段的充电电流减小到正常充电电流的90％，同时稍微降低充电截止时的电池电压；当电池的鼓包程度为较严重时，对电池恒流充电阶段的充电电流需要进一步减小到正常充电电流的70％，对充电截止时电池电压进一步降低；当电池的鼓包程度为非常严重时，危害到安全使用时，会提示用户及时更换电池。

实施例二。

如图6所示，本实施例提供的一种电池鼓包检测装置，包括存储器100、处理器200及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序。所述处理器200和存储器100可以通过总线或者其他方式连接。

实现实施例一中电池鼓包检测方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器100中，当被处理器200执行时，执行实施例一中电池鼓包检测方法。

实施例三。

本实施例提供的一种电池，包括设置在电池表面的电阻应变式传感器以及如实施例二所述的电池鼓包检测装置。在本实施例中的电阻应变式传感器并非独立的器件，而是集成在电池电路中，同电池一体，与实施例二所述的电池鼓包检测装置一起，实时监测电池鼓包程度状态。

在一实施例中，如图7所示，电阻应变式传感器的电阻应变片的基本结构包括敏感栅111、基底112、盖片113以及引线114，敏感栅111由直径为0.01-0.05mm、高电阻系数的金属细丝弯曲形成栅状，并采用粘合剂固定在绝缘的基地112上；敏感栅111两端焊接有引线114，用于将敏感栅接入电阻检测电路；敏感栅111上相对于基地一侧覆盖有用于保护敏感栅111的盖片113。

在实际应用中，将电阻应变片用粘合剂牢固地粘贴在电池表面上，当电池发生鼓包形变时，基底112将电池的形变准确地传递到敏感栅111上，敏感栅111发生同样的形变，使敏感栅111的电阻值发生变化，且电阻值的变化大小与电池鼓包幅度成正比，即电池鼓包幅度越大，则敏感栅111的电阻增量越大。

为了进一步提高电阻应变片的灵敏度，在一实施例中，不再借助基底112传递形变，而是直接将敏感栅111设置在电池表面，当电池发生鼓包时，设置在该位置上的敏感栅111的电阻值发生变化。

此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令用于执行实施利一中的电池鼓包检测方法

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (13)

1.一种电池鼓包检测方法，包括：

检测被检测电池上的电阻应变式传感器，获得所述电阻应变式传感器的电阻应变片的应变信息；

利用所述应变信息判断电池的鼓包程度；

根据所述电池的鼓包程度选择对应充电策略。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电阻应变式传感器的设置方式包括：

在电池温度较高区域和/或易发生鼓包区域设置电阻应变式传感器；

在被检测电池表面全覆盖设置电阻应变式传感器。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在被检测电池表面全覆盖设置电阻应变式传感器包括：横向全覆盖设置和/或纵向全覆盖设置；

所述横向全覆盖设置，在横向上设置多个第一支路，每个第一支路上串联一个或多个电阻应变式传感器，所述第一支路并联接入第一电阻检测电路；

所述纵向全覆盖设置，在纵向设置多个第二支路，每个所述第二支路上串联一个或多个电阻应变式传感器，所述第二支路并联接入第二电阻检测电路。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电阻应变片的应变信息包括如下至少之一：

电阻变化值；

第一数量，所述第一数量为电阻发生变化的电阻应变式传感器的数量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述电阻应变片的应变信息判断电池的鼓包程度，包括：

根据电阻变化值判断电池的鼓包程度，电阻变化值越大，鼓包程度越严重；

根据第一数量判断电池的鼓包程度，第一数量越大，鼓包程度越严重；

或，

根据电阻变化值和第一数量判断鼓包程度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据电阻变化值判断电池的鼓包程度包括：

预设多个连续的电阻变化值区间，每个电阻变化值区间对应一个鼓包程度等级；根据获得的电阻变化值，得到电池鼓包程度的对应鼓包程度等级；

所述根据第一数量判断电池的鼓包程度包括：

预设多个连续的第一数量区间，每个第一数量区间对应一个鼓包程度等级；根据获得的第一数量，判断得到电池鼓包程度的对应鼓包程度等级；

根据电阻变化值和第一数量判断鼓包程度包括：分别预设连续的、相同数量的第一数量区间和电阻变化值区间，在连续方向上同等位次的第一数量区间和电阻变化值区间对应同一鼓包程度等级；根据第一数量和电阻变化值，判断得到电池鼓包程度的对应鼓包程度等级。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获得所述第一数量，包括：

检测被检测电池上的电阻应变式传感器，得到用于识别每个电阻应变式传感器的标识和电阻变化值；

根据标识和电阻变化值获得所述第一数量。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述每个鼓包程度等级对应一个充电策略，根据判断得到的鼓包程度等级选择与其对应的充电策略。

9.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述充电策略包括如下至少之一：

减小电池恒流充电阶段充电电流，鼓包程度越严重，减小的充电电流比例越大；

降低充电截止时的电压，鼓包程度越严重，电截止时的电压降低的越多。

10.一种电池鼓包检测装置，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至9中任一项所述的电池鼓包检测方法。

11.一种电池，其特征在于，包括设置在被检测电池上的电阻应变式传感器以及如权利要求10所述的电池鼓包检测装置。

12.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，所述电阻应变式传感器的电阻应变片包括敏感栅；

所述敏感设置在所述被检测电池表面。

13.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至9中任一项所述的电池鼓包检测方法。

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