CN113097587A - 一种电池 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池，涉及电化学储能技术领域。该电池包括电芯、铝塑膜和应力检测装置；其中，所述铝塑膜包裹所述电芯设置；所述应力检测装置设置在所述铝塑膜内，所述应力检测装置用于检测所述电芯的应变，并通过无线电输出所述应变。由于可以在铝塑膜中设置应力检测装置，这样，当电芯内部产生应变，导致铝塑膜存在应力时，可以通过应力检测装置对铝塑膜的应力进行实时检测，从而提高了电芯应变检测的效率。同时，由于该方案只需要在铝塑膜内设置应力检测装置即可，因而可适用大规模产生应用。

Description

一种电池

技术领域

本发明涉及电化学储能技术领域，尤其涉及一种电池。

背景技术

由于电池在充放电过程中，电芯的体积会受温度影响膨胀和收缩，使得电芯内部产生应变，从而导致电芯被破坏，造成电池失效，甚至引发安全问题，因而需要在电池的充放电过程中，需要对电芯内部的应变进行检测。

目前，检测电芯应变的方式，通常需要搭建光学平台，通过光学平台的多束激光系统和设计微型应力测试悬臂来来实现，但这种方式检测效率低，且不适用大规模产生应用。

发明内容

本发明实施例提供一种电池，以解决现有的检测电极材料内部的应力变化的方式检测效率低，且不适用大规模生产应用的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池，所述电池包括：电芯、铝塑膜和应力检测装置；

其中，所述铝塑膜包裹所述电芯设置；所述应力检测装置设置在所述铝塑膜内，所述应力检测装置用于检测所述电芯的应变，并通过无线电输出所述应变。

可选地，所述铝塑膜包括：尼龙层、铝箔层、粘结层和热封层；所述应力检测装置包括如下至少一项：

设置在所述粘结层内的第一应力检测装置；

设置在所述热封层内的第二应力检测装置；

设置在所述尼龙层内的第三应力检测装置。

可选地，所述应力检测装置为无源纳米应力检测装置。

可选地，所述无源纳米应力检测装置包括：应力检测模块、无线射频模块和封装膜；

其中，所述应力检测模块与所述无线射频模块电连接，所述应力检测模块与所述无线射频模块均通过所述封装膜密封封装；

所述应力检测模块用于检测所述电芯的应变，并提供所述无线射频模块工作所需的电能；

所述无线射频模块用于在所述应力检测模块提供电能的情况下，通过无线电输出所述应变。

可选地，所述应力检测模块包括：纳米柔性应力传感器和压电材料；

其中，所述压电材料设置于所述纳米柔性应力传感器的表面，且与所述纳米柔性应力传感器和所述无线射频模块电连接；所述压电材料用于将所述电芯的应变转化为电能，对所述纳米柔性应力传感器和所述无线射频模块供电；

所述纳米柔性应力传感器用于检测所述电芯的应变，并提供所述无线射频模块工作所需的电能。

可选地，所述应力检测模块包括：纳米发电机和纳米柔性应力传感器；

其中，所述纳米发电机分别与所述纳米柔性应力传感器的第一端和所述无线射频模块的第一端电连接；所述纳米发电机用于将所述铝塑膜接收到的压力转化为电能，对所述纳米柔性应力传感器和所述无线射频模块供电；

所述纳米柔性应力传感器的第二端与所述无线射频模块的第二端电连接，所述纳米柔性应力传感器用于检测所述电芯的应变，并将所述应变传输至所述无线射频模块。

可选地，所述应力检测模块包括：纳米发电机和纳米柔性应力传感器；

其中，所述纳米发电机分别与所述纳米柔性应力传感器的第一端和所述无线射频模块的第一端电连接；所述纳米发电机用于将所述铝塑膜接收到的压力转化为电能，对所述纳米柔性应力传感器和所述无线射频模块供电；

所述纳米柔性应力传感器的第二端与所述无线射频模块的第二端电连接，所述纳米柔性应力传感器用于检测所述电芯的应变，并将所述应变传输至所述无线射频模块。

可选地，所述应力检测模块还包括：整流单元和储能单元；

其中，所述纳米发电机与所述整流单元的第一端电连接，所述整流单元的第二端与所述储能单元的第一端电连接，所述整流单元用于将所述纳米发电机产生的交流电转化为预设压值的直流电；

所述储能单元的第二端分别与所述纳米柔性应力传感器的第一端和所述无线射频模块的第一端电连接，所述储能单元用于对所述纳米柔性应力传感器和所述无线射频模块提供所述直流电。

可选地，所述纳米柔性应力传感器的厚度为1至100微米，所述纳米发电机的厚度为1至100微米。

可选地，所述纳米柔性应力传感器的厚度为1至30微米，所述纳米发电机的厚度为1至30微米。

可选地，所述无线射频模块包括：信号转换单元和信号发射单元；

其中，所述信号转换单元的第一端与所述应力检测模块电连接，所述信号转换单元用于接收所述应力检测模块输出的所述应变对应的模拟信号，并将所述应变对应的模拟信号转化为所述应变的数字信号；

所述信号发射单元与所述信号转换单元的第二端电连接，所述信号发射单元用于通过无线电输出所述应变的数字信号。

在本申请实施例中，由于可以在铝塑膜中设置应力检测装置，这样，当电芯内部产生应变，导致铝塑膜存在应力时，可以通过应力检测装置对铝塑膜的应力进行实时检测，从而提高了电芯应变检测的效率。同时，由于该方案只需要在铝塑膜内设置应力检测装置即可，因而可适用大规模产生应用。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电池的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的封装前的无源纳米应力检测装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的封装后的无源纳米应力检测装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的无源纳米应力检测装置的工作流程示意图之一；

图5为本申请实施例提供的无源纳米应力检测装置的结构示意图之三；

图6为本申请实施例提供的无源纳米应力检测装置的工作流程示意图之二；

图7为本申请实施例提供的无源纳米应力检测装置的结构示意图之四；

图8为本申请实施例提供的无源纳米应力检测装置的工作流程示意图之三。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的天线和电子设备进行详细地说明。

参考图1，图1为本申请实施例提供的电池的结构示意图。如图1所示，电池包括：电芯(图中未示出)、铝塑膜100和应力检测装置200；

其中，铝塑膜100包裹电芯设置；应力检测装置200设置在铝塑膜100内，应力检测装置200用于检测电芯的应变，并通过无线电输出应变。

具体地，上述电池可以包括但不限于：锂离子二次电池、钠离子二次电池、钾离子二次电池、镁离子二次电池、铝离子二次电池、锌离子二次电池、全固态电池、准固态电池和凝胶电池等。上述电芯结构可以根据对应类型的电池的实际需要进行具体设置，例如，可以是卷绕形式或者叠片形式，也可以是其他电芯组装形式，本申请不做具体限定。上述应力检测装置200具有体积小、质量轻、耐高温、柔韧性强、灵敏度高等特性，因而可以嵌入在不同形式的电芯中，不会对电池自身的性能和结构造成影响，使得该应力检测装置200具有较高的普适性和安全性。

需要说明的是，上述应力检测装置200可以为一个或者多个，当应力检测装置200为多个时，可以将多个应力检测装置200按照检测需要，设置在铝塑膜100的不同位置，以检测电芯不同位置的应变情况。

在本实施例中，通过在铝塑膜100内设置应力检测装置200，这样，当电芯内部产生应变，导致铝塑膜100存在应力时，可以通过应力检测装置200对铝塑膜100的应力进行实时检测，从而提高了电芯应变检测的效率。同时，由于该方案只需要在铝塑膜100内设置应力检测装置200即可，因而可适用大规模产生应用。

进一步地，继续参见图1，铝塑膜100包括：尼龙层110、铝箔层120、粘结层130和热封层140；应力检测装置200包括如下至少一项：

设置在粘结层130内的第一应力检测装置；

设置在热封层140内的第二应力检测装置；

设置在尼龙层110内的第三应力检测装置。

具体地，上述尼龙层110具有耐腐蚀性，用于防止铝箔层120被腐蚀。上述铝箔层120具有强延展和拉伸度，且能隔绝水，用于对电芯进行保护。上述粘结层130具有粘结作用，用于将尼龙层110和热封层140分别与铝箔层120进行粘结。上述热封层140具有热封作用，可对电芯进行封装。

在一实施例中，上述应力检测装置200可以包括设置在粘结层130内的第一应力检测装置、设置在热封层140内的第二应力检测装置，和/或设置在尼龙层110内的第三应力检测装置。此处的第一应力检测装置、第二应力检测装置和第三应力检测装置可以是一个应力检测装置，也可以是多个应力检测装置，本申请不做具体限定。由于应力检测装置200可以设置在铝塑膜100的不同位置，因而可以对铝塑膜100的不同位置的应力进行检测，从而增进对电池的状态进行了解和管理，进而提高了电池的安全性能。

进一步地，应力检测装置200为无源纳米应力检测装置。

在一实施例中，可以采用无源纳米应力检测装置作为上述应力检测装置200，由于该无源纳米应力检测装置无需外部电源为其提供工作电源，因而应力检测装置200无需与电池外部建立有线连接，从而保证了电池内部安全检测的独立性，有效避免与电池外部建立有线连接对电池自身工作状态造成影响。另外，该无源纳米应力检测装置中的各模块采用纳米技术实现，因而使得应力检测装置200的体积较小，即便在铝塑膜100中设置多个应力检测装置200，也不会对铝塑膜100的原有结构造成影响。

进一步地，无源纳米应力检测装置包括：应力检测模块210、无线射频模块220和封装膜230；

其中，应力检测模块210与无线射频模块220电连接，应力检测模块210与无线射频模块220均通过封装膜230密封封装；

应力检测模块210用于检测电芯的应变，并提供无线射频模块220工作所需的电能；

无线射频模块220用于在应力检测模块210提供电能的情况下，通过无线电输出应变。

具体地，上述应力检测模块210和上述无线射频模块220无需电池外部的电源为其提供工作电源，而是利用电池内部产生的机械能转化为电能，为其提供工作电源。

上述无线射频模块220可以利用上述应力检测模块210提供的电能进行工作，对从应力检测模块210获取到的电芯的应变进行无线传输，这样，可以将电池内部的应变信号传输至电池外部，使得电池外部可以实时对电芯内部的应变进行监测。

上述的封装膜230的材料可以为聚醚醚酮(poly-ether-ether-ketone，简称PEEK)、聚砜(phlysulfone，简称PSF)、聚醚砜(Polyethersulfone，简称PES)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide，简称PPS)或者聚酰亚胺(Polyimide，简称PI)等耐高温、耐腐蚀的聚合物材料。

在一实施例中，可以采用PI胶带对应力检测模块210和无线射频模块220进行封装。具体参见图2和图3，图2为使用PI胶带封装前的无源纳米应变检测装置的结构示意图，图3为使用PI胶带封装后的无源纳米应变检测装置的结构示意图。在使用PI胶带对应力检测模块210和无线射频模块220进行封装时，可以先将应力检测模块210和无线射频模块220底端面粘贴固定在第一个PI胶带上，再使用第二个PI胶带将应力检测模块210和无线射频模块220的顶端面进行固定粘贴，如图3所示。当然，在另一实施例中，也可以直接在应力检测模块210和无线射频模块220整个外表面涂上上述聚合物涂层，本申请不做具体限定。

通过上述方式，应力检测模块210与无线射频模块220均包裹在封装膜230内，这样，使得应力检测模块210和无线射频模块220不会被电池内的腐蚀性物质腐蚀。

进一步地，应力检测模块210包括：纳米柔性应力传感器211和压电材料212；

其中，压电材料212设置于纳米柔性应力传感器211的表面，且与纳米柔性应力传感器211和无线射频模块220电连接；压电材料212用于将电芯的应变转化为电能，对纳米柔性应力传感器211和无线射频模块220供电；

纳米柔性应力传感器211用于检测电芯的应变，并提供无线射频模块220工作所需的电能。

具体地，上述纳米柔性应力传感器211可以包括但不限于：压阻式应力传感器、电容式应力传感器、压电式应力传感器和摩擦式应力传感器等。其中，压阻式应力传感器的工作原理是：施加外力前，传感器中的导电材料均匀分布在基底材料上，导电通路导通，应力传感器的电阻值保持恒定。施加外力后，应力传感器发生形变(弯曲、拉伸)，内部的导电通路被迫发生改变，从而造成电阻值的变化，而且形变程度不同，导电通路的改变也不同，电阻值的改变量也就不同。当释放外力后，应力传感器的导电通路恢复初始状态，电阻值也恢复到初始值。电容式应力传感器的工作原理是：传感器在被施加压力后，电容两极板间的距离发生改变，从而造成电容量的变化，一旦释放外力，两极板间的距离会恢复初始值，电容也会恢复初始值。压电式传感器的工作原理是：当给电介质施加一定方向的机械力时，电介质会产生变形，使得电介质内部的正负电荷中心发生相对转移，最终产生电的极化现象，而电介质的两个相对的表面上出现了符号相反、大小相同的束缚电荷Q，而且电荷与外机械力张量T成正比：Q＝dT，式中d为压电常数。当外力消失后，又恢复不带电的状态；当外力改变方向时，电荷极性也发生改变。摩擦式压力传感器的工作机理是：在一种材料与另一种材料发生摩擦的过程中，材料表面会带上电荷。因此这些材料会捕获转移电荷，并保持相当长的一段时间，持续积累静电荷。

需要说明的是，纳米柔性应力传感器211中使用的纳米材料按材料种类主要分为金属纳米材料、碳纳米材料及聚合物纳米材料。其中，基于金属纳米颗粒制备的柔性应变传感器，其工作原理是通过控制金属纳米颗粒之间的接触距离来感应外界的应变。当柔性应变传感器受到向内弯曲的应变时，纳米颗粒之间的接触距离变短，导致通过器件的电流增大，进而能够检测待测物(即铝塑膜100)所受到的压缩应变。当柔性应变传感器收到向外弯曲的应变时，纳米颗粒之间的接触距离变长，导致通过器件的电流减小，进而能够检测待测物(即铝塑膜100)所受到的拉伸应变。基于碳纳米材料的柔性应变传感器，其工作原理是利用碳纳米材料，如碳纳米管(CNTs)、炭黑(CB)、石墨烯(GP)及碳纳米纤维等，作为导电层材料，将其附着在柔性材料基底上，以此提高柔性应力传感器的拉力、弯曲及灵敏度等性能。基于聚合物纳米材料的柔性应变传感器，其工作原理是利用聚合物材料的结构可设计性和分子设计来达到需求处理器的性能设计。在机械强度、电导性、透明度、柔韧性等方面具有显著的优势。通过改变合成路线或基底材料，可实现形貌尺寸的精准控制。

在一实施例中，可以通过设置在纳米柔性应力传感器211表面的压电材料212产生电能，为无源纳米应力检测装置供电。参见图4，图4为本申请实施例提供的无源纳米应力检测装置的工作流程示意图之一。如图4所示，当电芯发生应变，导致铝塑膜100存在应力时，压电材料212发生压电效应，产生电能，进而给纳米柔性应力传感器211和无线射频模块220供电，此时，纳米柔性应力传感器211可以对电芯的应变进行检测，输出应变信号，无线射频模块220可以将应变信号进行无线输出，从而实现对电池内部应变的监测。

参见图5，图5为本申请实施例提供的无源纳米应力检测装置的结构示意图之三。如图5所示，应力检测模块210包括：纳米发电机213和纳米柔性应力传感器211；

其中，纳米发电机213分别与纳米柔性应力传感器211的第一端和无线射频模块220的第一端电连接；纳米发电机213用于将电芯的机械能转化为电能，对纳米柔性应力传感器211和无线射频模块220供电；

纳米柔性应力传感器211的第二端与无线射频模块220的第二端电连接，纳米柔性应力传感器211用于获取电芯的应变，并将应变传输至无线射频模块220。

具体地，上述纳米发电机213包括但不限于：摩擦式纳米发电机和压电式纳米发电机等。其中，摩擦型纳米发电机的工作原理是：采用了尼龙与聚四氟乙烯，两者接触时聚四氟乙烯得到电子，当两者产生滑移时，两者离开接触面的部分需要保持电中性，电子从聚四氟乙烯流向尼龙，这样在外电路产生了向下的电流；当两者相互接触时，已经接触的面保持电中性，之前流动的电子需要流回才能保持电中性，这样在外电路实现了向上的电流。压电型纳米发电机的工作原理是：由于氧化锌具有半导体和压电的双效应，其中肖特基势垒保证了氧化锌的可以向外输出单向电流的能力，因为半导体与金属接触时，氧化锌的电子逸出功小于铂电极，电子从氧化锌流入探针(即铂电极)，氧化锌显示正电，形成了类似于PN结的形式，当外界电场方向从铂电极到氧化锌，内部电子可以流动，输出电流。氧化锌线弯曲时会产生两侧的电势，由于氧离子与锌离子相对移动，导致在压缩的地方显示负电，在拉伸的地方显示正电，铂探针可以看作零电势。只有探针放在压缩的一侧时，产生的电势差显示正电，相当于PN被导通，在外电路产生电流。反之，相当于PN结的反向饱和电流，电流较小，不能产生电压输出。

在一实施例中，可以通过纳米发电机213产生电能，为无源纳米应力检测装置供电。参见图6，图6为本申请实施例提供的无源纳米应力检测装置的工作流程示意图之二。当电芯发生应变，导致铝塑膜100存在应力时，纳米发电机213可以将铝塑膜100的机械能(由电芯的体积热胀冷缩产生)转化为电能，进而给纳米柔性应力传感器211和无线射频模块220供电，此时，纳米柔性应力传感器211可以对电芯应变进行检测，输出应变信号，无线射频模块220可以将应变信号进行无线输出，从而实现对电池内部应变的监测。

进一步地，参见图7，图7为本申请实施例提供的无源纳米应力检测装置的结构示意图之四。如图7所示，应力检测模块210还包括：整流单元214和储能单元215；

其中，纳米发电机213与整流单元214的第一端电连接，整流单元214的第二端与储能单元215的第一端电连接，整流单元214用于将纳米发电机213产生的交流电转化为预设压值的直流电；

储能单元215的第二端分别与纳米柔性应力传感器211的第一端和无线射频模块220的第一端电连接，储能单元215用于对纳米柔性应力传感器211和无线射频模块220提供直流电。

具体地，上述整流单元214可以为集成式低损耗全波桥式整流电路。上述储能单元215可以为电容器。

在一实施例中，可以通过纳米发电机213产生电能，为无源纳米应力检测装置供电。参见图8，图8为本申请实施例提供的无源纳米应力检测装置的工作流程示意图之三。当电芯存在应变，导致铝塑膜100存在应力时，纳米发电机213可以将铝塑膜100应变产生的机械能转化为电能，进而将产生的电能传输至整流单元214，经过整流单元214整流后的输出预设压值的直流电，再将其输入至储能单元215进行存储。储能单元215给纳米柔性应力传感器211和无线射频模块220供电，此时，纳米柔性应力传感器211可以对电芯的应变进行检测，输出应变信号，无线射频模块220可以将应变信号进行无线输出，从而实现对电池内部应变的监测。

进一步地，纳米柔性应力传感器211的厚度为1至100微米，纳米发电机213的厚度为1至100微米。

具体地，上述纳米柔性应力传感器211可以是任意形状，例如，长方体、正方体、圆柱体等。上述纳米柔性应力传感器211的厚度为1至100微米，上述纳米发电机213的厚度为1至100微米，这样可以将包括纳米柔性应力传感器211和纳米发电机213的应力检测装置200较好的设置在铝塑膜100内，减小由于应力检测装置200的厚度对铝塑膜100的结构造成影响。

进一步地，纳米柔性应力传感器211的厚度为1至30微米，纳米发电机213的厚度为1至30微米。

这样，通过进一步缩小了纳米柔性应力传感器211和纳米发电机213的厚度，可以将包括纳米柔性应力传感器211和纳米发电机213的应力检测装置200更加灵活地设置在铝塑膜100内，进一步减小由于应力检测装置200的厚度对铝塑膜100的结构造成影响。

进一步地，继续参见图8，无线射频模块220包括：信号转换单元221和信号发射单元222；

其中，信号转换单元221的第一端与应力检测模块210电连接，信号转换单元221用于接收应力检测模块210输出的应变对应的模拟信号，并将应变对应的模拟信号转化为应变的数字信号；

信号发射单元222与信号转换单元221的第二端电连接，信号发射单元222用于通过无线电输出应变的数字信号。

具体地，上述信号转换单元221可以通过脉冲编码调制(Pulse Code Modulation，简称PCM)方式对应力检测模块210中的应变对应的模拟信号，量化成应变对应的数字信号。具体而言，可以采用8位编码将模拟信号量化为2^8＝256个量级的数字信号，也可以采取24位或30位编码等等，本申请不做具体限定。上述信号发射单元222将编码比特序列映射为数字符号，信号发射模块将数字符号转换成无线电信号进行发送，最终到达电池外部。

在该实施例中，通过信号转换单元221将应变对应的模拟信号转化为应变对应的数字信号，可以实现更快、更准确的数据传输，有利于提高数据处理的效率和精准度。同时，可以通过信号发射单元222将应变信号以无线电信号的方式进行发射，这样，电池外部的管理系统可以接收并解码该无线电信号，并对解码后的应变信号进行储存和显示。管理系统还可以与互联网连接，从而方便对电池进行远程分析处理。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，所述电池包括：电芯、铝塑膜和应力检测装置；

其中，所述铝塑膜包裹所述电芯设置；所述应力检测装置设置在所述铝塑膜内，所述应力检测装置用于检测所述电芯的应变，并通过无线电输出所述应变。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述铝塑膜包括：尼龙层、铝箔层、粘结层和热封层；所述应力检测装置包括如下至少一项：

设置在所述粘结层内的第一应力检测装置；

设置在所述热封层内的第二应力检测装置；

设置在所述尼龙层内的第三应力检测装置。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述应力检测装置为无源纳米应力检测装置。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述无源纳米应力检测装置包括：应力检测模块、无线射频模块和封装膜；

其中，所述应力检测模块与所述无线射频模块电连接，所述应力检测模块与所述无线射频模块均通过所述封装膜密封封装；

所述应力检测模块用于检测所述电芯的应变，并提供所述无线射频模块工作所需的电能；

所述无线射频模块用于在所述应力检测模块提供电能的情况下，通过无线电输出所述应变。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述应力检测模块包括：纳米柔性应力传感器和压电材料；

其中，所述压电材料设置于所述纳米柔性应力传感器的表面，且与所述纳米柔性应力传感器和所述无线射频模块电连接；所述压电材料用于将所述电芯的应变转化为电能，对所述纳米柔性应力传感器和所述无线射频模块供电；

所述纳米柔性应力传感器用于检测所述电芯的应变，并提供所述无线射频模块工作所需的电能。

6.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述应力检测模块包括：纳米发电机和纳米柔性应力传感器；

其中，所述纳米发电机分别与所述纳米柔性应力传感器的第一端和所述无线射频模块的第一端电连接；所述纳米发电机用于将所述铝塑膜接收到的压力转化为电能，对所述纳米柔性应力传感器和所述无线射频模块供电；

所述纳米柔性应力传感器的第二端与所述无线射频模块的第二端电连接，所述纳米柔性应力传感器用于检测所述电芯的应变，并将所述应变传输至所述无线射频模块。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述应力检测模块还包括：整流单元和储能单元；

其中，所述纳米发电机与所述整流单元的第一端电连接，所述整流单元的第二端与所述储能单元的第一端电连接，所述整流单元用于将所述纳米发电机产生的交流电转化为预设压值的直流电；

所述储能单元的第二端分别与所述纳米柔性应力传感器的第一端和所述无线射频模块的第一端电连接，所述储能单元用于对所述纳米柔性应力传感器和所述无线射频模块提供所述直流电。

8.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述纳米柔性应力传感器的厚度为1至100微米，所述纳米发电机的厚度为1至100微米。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述纳米柔性应力传感器的厚度为1至30微米，所述纳米发电机的厚度为1至30微米。

10.根据权利要求4-7中任一所述的电池，其特征在于，所述无线射频模块包括：信号转换单元和信号发射单元；

其中，所述信号转换单元的第一端与所述应力检测模块电连接，所述信号转换单元用于接收所述应力检测模块输出的所述应变对应的模拟信号，并将所述应变对应的模拟信号转化为所述应变的数字信号；

所述信号发射单元与所述信号转换单元的第二端电连接，所述信号发射单元用于通过无线电输出所述应变的数字信号。

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