CN113839111A

CN113839111A - 一种锂离子电池及包括锂离子电池的终端设备

Info

Publication number: CN113839111A
Application number: CN202010717713.5A
Authority: CN
Inventors: 薛原; 洪达; 张炳雁; 徐凡; 王健
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2020-07-23
Publication date: 2021-12-24

Abstract

本申请实施例提供一种锂离子电池及包括锂离子电池的终端设备，所述外包装膜包括内侧层、中间层和外侧层，所述中间层为导电层，中间层包括第一面和第二面，所述中间层的第一面与所述内侧层接触，所述中间层的第二面与所述外侧层接触；所述外包装膜包括第三极，所述第三极包括连接部，所述连接部用于与所述外包装膜之外的电路相连接，所述连接部为所述第三极至少部分区域裸露出的导电层第一面或第二面。本申请实施例可便于对锂离子电子电池异常状态的实时检测和监控，提高检测结果的真实性和可靠性。

Description

一种锂离子电池及包括锂离子电池的终端设备

技术领域

本申请实施例涉及电池领域，尤其涉及一种锂离子电池及包括锂离子电池的终端设备。

背景技术

锂离子电池是一种可充电的电池。目前，锂离子电池广泛应用于各种电子产品中。锂离子电池主要由外包装膜和电芯构成，其中电芯包括正极和负极。锂离子电池在使用时，外部电路通过与锂离子电池的正极和负极相连通，进行充放电。

在使用过程中，锂离子电池可能会产生各种问题，需要检测电池的工作状态，用以判断电池状态和内部结构是否有异常，例如外包装膜破损，进而造成电池异常。现有技术中，检测装置通过连接正极或负极检测锂离子电池的异常状态，所述异常状态为锂离子电池的正极或负极的状态是否有异常，而对于外包装膜的破损是很难进行检测的。

发明内容

本申请实施例提供一种便于检测电池状态的锂离子电池及包括所述锂离子电池的终端设备。

第一方面，本申请实施例提供了一种锂离子电池，包括电芯及外包装膜，所述外包装膜包裹在所述电芯的外部，所述电芯包括锂离子电池的正极和负极，所述外包装膜包括至少三层，所述至少三层包括内侧层、中间层和外侧层，所述中间层为导电层，所述内侧层和外侧层为绝缘层，中间层包括第一面和第二面，所述第一面和第二面为相对的两个表面，所述中间层的第一面与所述内侧层接触，所述中间层的第二面与所述外侧层接触；所述外包装膜包括第三极，所述第三极包括连接部，所述连接部用于与所述外包装膜之外的电路相连接，所述连接部为所述第三极至少部分区域裸露出的导电层第一面或第二面。

上述实施例通过该连接部可以实现锂离子电池的外包装膜与检测电路的稳定连接，使得可以通过该连接部对外包装膜是否破损进行检测，该连接部的设置提高了检测电路对外包装膜是否破损进行检测的检测结果的真实性和可靠性。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第三极为所述外包装膜侧边上的一个凸出部分。

上述实施例通过凸出设置的第三极，便于第三极和外部电路连接，使得电池状态的检测结果更加准确和稳定。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第三极的形状为长条形、圆形、椭圆形、近似长条形、近似圆形或近似椭圆形。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述正极包括正极耳，所述负极包括负极耳，所述正极耳、所述负极耳和所述第三极设置于所述锂离子电池的同一侧边。结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述锂离子电池还包括保护板，所述正极耳、所述负极耳和所述连接部与保护板电气连接。

上述实施例中，第三极、正极耳、和负极耳设置于同一侧，便于均与保护板便捷地连接。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第三极上设置有温度检测装置，所述温度检测装置位于所述连接部上。

上述实施例中，利用连接部的导电层良好的热导特性，使温度检测装置与裸露导电层的表面直接接触，可以更灵敏地监测锂离子电池内部温度，提高温度检测的灵敏性和准确性。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述外包装膜还设置有缺口，所述外包装膜的内侧层与电芯相邻设置，所述缺口位于所述内侧层上，所述缺口处为裸露的部分导电层的第一面。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第三极通过裁剪所述外包装膜而制得。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述连接部通过去除所述第三极上至少部分区域的外包装膜的内侧层或至少部分区域的外包装膜的外侧层而制得。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述外包装膜的所述缺口通过去除外包装膜的内侧层制得。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述外包装膜为铝塑膜或钢塑膜，所述内侧层为PP层，所述外侧层为尼龙层。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述PP层的去除方法为腐蚀、刮除或高温融化去除；所述尼龙层的去除方法为腐蚀或刮除。

第二方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括处理器、上述第一方面及第一方面的各种可能的实施方式中任一所述的锂离子电池和对所述锂离子电池进行检测的检测装置，所述检测装置包括电压检测模块、和/或电阻检测模块、和/或电容检测模块，所述所述检测装置与所述处理器电气连接，所述检测模块的一端与锂离子电池的正极或负极电气相连接，所述检测模块的另一端与所述连接部电气相连接，所述处理器用于根据所述检测装置的检测结果判断电池状态是否异常。

在上述实施例中，所述终端设备通过检测装置的检测及处理器的判断，可实现对终端设备的锂离子电池状态的检测和监控，进一步有利于终端设备对锂离子电池的管理和监控。

结合第二方面，在一种可能的实施方式中，所述检测装置还设置有切换模块，所述切换模块用于使所述检测模块连接所述锂离子电池的正极和所述连接部，或使所述检测模块连接所述锂离子电池的负极和所述连接部。

结合第二方面，在一种可能的实施方式中，所述检测装置设置有第一检测模块及第二检测模块，所述第一检测模块连接所述锂离子电池的正极和所述连接部，所述第二检测模块连接所述锂离子电池的负极和所述连接部。

在上述实施例中，检测模块可分别检测正极与第三极，或负极与第三极之间的检测参数的变化，进而准确判断不同的电池异常状态。

结合第二方面，在一种可能的实施方式中，所述检测装置设置于保护板上，通过所述保护板的电路与所述锂离子电池电气连接；或所述检测装置设置于外部电路，所述外部电路通过保护板的端口与锂离子电池电气连接。在上述实施例中，检测装置可以为保护板上设置的电路，或与保护板端口连接的电路，例如终端设备中原有的与保护板端口连接的电路，具体可根据实际情况的需要选择设置检测装置及其设置位置，提高检测装置的灵活性和适用性。

结合第二方面，在一种可能的实施方式中，所述处理器根据预设范围及所述检测装置的检测参数，判断锂离子电池状态是否异常；当判断锂离子电池状态异常时，使得终端设备发出提醒信息。

在上述实施例中，处理器根据检测参数进行判断，进而对异常状态进行提醒，使得异常状态的锂电子电池可以被及时处理，避免产生对终端设备的损坏。

结合第二方面，在一种可能的实施方式中，所述检测装置为电压检测模块，所述电压检测模块测量锂离子电池正极或负极与第三极之间的电压值，当所述电压值大于预设值且小于所述锂离子电池的电压，所述处理器判断所述锂离子电池外包装膜内侧层破损。

由上述技术方案可知，本申请申请提供的各实施例通过在锂离子电池的外包装膜上设置第三极，并且在第三极上设置连接部，所述连接部用于与所述外包装膜之外的电路(如检测电路)相连接，通过该连接部可以实现锂离子电池的外包装膜与检测装置(如检测电路)的稳定连接，提高检测装置对外包装膜进行检测的检测结果的真实性和可靠性，简化了对锂离子电池异常状态的检测方法。同时，通过设置锂离子电池的检测装置，以实现对锂离子电池状态的实时检测和监控。

附图说明

下面将对本申请各实施例相关的附图进行介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的一种制备锂离子电池的方法流程示意图；

图2为本申请一实施例提供的一种锂离子电池的结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的图2中锂离子电池的A-A面剖视图；

图4为本申请一实施例提供的一种锂离子电池与外部电路的连接示意图；

图5为本申请一实施例提供的一种设置有第三极的外包装膜示意图；

图6-1为本申请一实施例提供的一种外包装膜与焊盘的焊接示意图；

图6-2为本申请一实施例提供的一种外包装膜与焊盘的焊接示意图；

图7为本申请一实施例提供的图2中锂离子电池的B-B面剖视图；

图8为本申请一实施例提供的一种锂离子电池的检测电路示意图；

图9-1为本申请一实施例提供的一种检测装置的电路示意图；

图9-2为本申请一实施例提供的一种检测装置的电路示意图；

图10为本申请一实施例提供的一种电压检测模块的电路示意图；

图11为本申请一实施例提供的一种电压检测模块的检测结果示意图；

图12为本申请一实施例提供的一种电阻检测模块的电路示意图；

图13为本申请一实施例提供的一种电容检测模块的电路示意图；

图14-1为本申请一实施例提供的一种去除外包装膜的PP层的方法示意图；

图14-2为本申请一实施例提供的一种去除外包装膜PP层的方法示意图；

图14-3为本申请一实施例提供的一种去除外包装膜PP层的方法示意图；

图14-4为本申请一实施例提供的一种去除外包装膜PP层的方法示意图；

图14-5为本申请一实施例提供的一种制备设置有第三极的外包装膜的方法示意图。

图15-1为本申请一实施例提供的一种外包装膜结构示意图；

图15-2为本申请一实施例提供的一种外包装膜结构示意图；

图16为本申请一实施例提供的一种锂离子电池结构示意图；

图17为本申请一实施例提供的一种设置有缺口的外包装膜结构示意图；

图18为本申请一实施例提供的一种终端设备的结构示意图；

图19为本申请一实施例提供的对锂离子电池进行检测的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是：本发明实施例中所涉及的用电设备为配置有锂离子电池的用电设备，包括但不限于手机、无线手持设备、无线上网本、个人电脑、便携电脑、平板电脑、数码相机、手持游戏机、音乐播放器、智能穿戴设备等。

图1为本申请一实施例提供的一种制备锂离子电池的方法流程示意图，本实施例的锂离子电池的制备方法可以包括以下步骤：

步骤101、将外包装膜材料进行裁剪，形成单个锂离子电池外侧层使用的外包装膜1。

步骤102、将正极片、负极片及隔膜进行叠片或卷绕，制成由正极片3、负极片4、隔膜5组成的电芯2，正极片和负极片上焊接有对应的正极耳6和负极耳7。

步骤103、在外包装膜1的对应位置处进行冲压，形成放置电芯的凹坑，所述凹坑的大小和电芯的大小相匹配，将电芯2放置于外包装膜1的凹坑中。

步骤104、将外包装膜1沿预设的翻折线进行翻折，并对电芯的四个侧边进行塑封或热压等方式进行粘合，形成外包装膜袋，使正负极耳的一端露出在外包装膜袋外部。

步骤105、向外包装膜中注入电解液，裁去外包装膜的多余部分，得到锂离子电池3。

图2为本申请一实施例提供的一种锂离子电池的结构示意图，图3为本申请一实施例提供的一种锂离子电池的剖视图，如图2、3所示，锂离子电池3包括外包装膜1、电芯2，电解液10。所述外包装膜设置有第三极11，所述第三极为外包装膜侧边上的一个凸出部分。电芯2包括正极、负极和隔膜5。正极包括正极片3和正极耳6，负极包括负极片4和负极耳7。隔膜5位于正极片3和负极片4之间，隔膜5将正、负极片分隔开来，用于阻隔正极片和负极片接触。电芯2置于外包装膜1中，电芯与外包装膜内填充有电解液10。正极耳6和负极耳7为长条形，正极耳胶8套设于正极耳6外周，正极耳胶8与外包装膜密封固定连接，负极耳胶7套设于负极耳7外周，负极耳胶9与外包装膜密封固定连接。正、负极耳6、7的下端在外包装膜内部，与对应的正、负极片3、4相连接(或者，可以将正、负极耳分别理解为正、负极片的一部分)。正、负极耳6、7的上端穿出外包装膜，位于外包装膜的外部，用于与外部电路连接。

如图4所示，为本申请一实施例锂离子电池与外部电路的连接示意图。正、负极耳6、7上端可通过焊盘18与保护板13相连接(或通过其他方式与保护板13相连接)，第三极11的上端也可以通过焊盘18与保护板13相连接，所述焊盘为用于连接极耳和保护板的连接部件，所述焊盘包括镍片或铁片。所述保护板上可设置有电路，一种实现方式中，该电路可用于连接锂离子电池与外部电路，保护板可以设置有端口14，所述端口14可通过保护板13的电路与锂离子电池的正极、负极和第三极连接，所述端口14设置有正极、负极及第三极的触点，用于与外部用电接口连接，并向外部电路供电。在本申请一种可能的实施例中，保护板可以包括不同的材料，包括硬质材料的直线部分，以及软质材料的弯曲部分。用于对外包装膜进行检测的检测电路可以设置于所述保护板上，或者是设置在所述保护板之外。

在本申请一实施例中，外包装膜的第三极通过裁剪外包装膜制成。裁剪外包装膜以制成第三极步骤可在所述101步骤时进行，具体地，在裁剪单个锂离子电池外侧层使用的外包装膜时，由于外包装膜材料来为一大张或一大卷，在裁切每个锂离子电池用的外包装膜时，在原始的外包装膜形状的基础上，预留外包装膜侧边上的凸出部分，制成第三极。裁剪外包装膜以制成第三极步骤可在所述步骤105裁去外包装膜的多余部分，在裁剪时预留包装膜的凸出部分，制成第三极。

在本申请一实施例中，其中外包装膜为铝塑膜或钢塑膜，外包装膜由外到内依次为尼龙层17、导电层15、PP层16；其中，尼龙层和PP层为绝缘层，导电层为铝层或钢层，导电层具有导电性，导电层厚度为10～80微米。外包装膜的连接部40与焊盘18焊接固定。导电层15包括第一面和第二面，所述第一面和第二面为相对的两个表面，所述导电层15的第一面与所述PP层16接触，所述导电层15的尼龙层17与所述外侧层接触。

在本申请一实施例中，所述第三极的上端为连接部40，所述连接部用于与所述外包装膜之外的电路相连接，所述连接部为所述第三极至少部分区域裸露出的导电层15第一面或第二面，外包装膜裸露的部分导电层15由去除外包装膜外侧的PP层或去除内侧的尼龙层后获得。外包装膜的导电层由于具有导电性，可与外部电路相连接。第三极的形状可以为长条形、圆形、椭圆形、近似长条形、近似圆形或近似椭圆形等，可根据外包装膜的剪裁工艺和便于电极焊接工艺的需要而设定。第三极的大小可参照正极和负极的尺寸，以便于第三极和外部电路的连接。第三极11与铝塑模的侧边连接处设置有圆角或圆弧过度，防止由于尖锐部位而导致第三极从外包装膜上脱落。

如图5所示，为本申请一个实施例中，设置有第三极的外包装膜示意图。第三极的形状为长条形，长条形的底部设置有圆弧与外包装膜侧边连接。在本申请一个可能的实施方式中，第三极长度A可以为8mm，宽度C可以为5mm，连接部的长度B可以为4mm。

如图6-1所示，为本申请一实施例中外包装膜与焊盘的焊接示意图，图中外包装膜的连接部40为去除外包装膜的PP层后得到的裸露的导电层15。如图6-2所示，为本申请另一实施例中外包装膜与焊盘的焊接示意图，图中外包装膜的连接部40由去除外包装膜的尼龙层后得到的裸露的导电层15。

如图7所示，为本申请一实施例锂离子电池的顶部结构示意图。锂离子电池的第三极固定于外包装膜中，正、负极耳6、7的外周套设有正、负极耳胶8、9，正、负极耳通过极耳胶固定于外包装膜中。

如图8所示，为本申请一实施例锂离子电池的检测电路示意图。如图所示，所述锂离子电池的检测电路包括检测装置20。当锂离子电池向用电设备供电时，锂离子电池的正极和负极与充放电模块30连接，所述充放电模块可以为用电设备的充放电模块，锂离子电池可通过保护板的端口与用电设备的充放电模块连接。

检测装置连接锂离子电池的正极、负极和第三极；检测装置可设置于保护板13上，通过保护板上的电路与锂离子电池的第三极、正极或负极相连接；检测装置也可设置于用电设备的电路板上，通过端口14与第三极、正极和负极相连接。

如图9-1所示，为本申请一实施例检测装置的电路示意图。在某一检测参数的检测电路中，检测电路通过连接正极和第三极，或连接负极和第三极，即可获得对某一检测参数的检测值。在某一实施例中，检测装置20包括切换模块21和检测电路22，检测电路22通过切换模块与第三极、正极和负极选择连通。切换模块可以为开关或切换组件，所述切换模块可以为定时自动切换或根据指令实现切换，切换模块使得检测模块与正极和第三极连接，或检测模块与负极与第三极连接，切换模块避免检测模块同时连接正极、负极和第三极。

如图9-2所示，为本申请一实施例检测模块的电路示意图。在某一实施例中，检测模块也可包括第一检测模块23及第二检测模块24，第一检测模块23与第三极和锂离子电池正极相连接，组成第一检测电路，第二检测模块24与第三极和负极相连接，组成第二检测电路，第一检测电路和第二检测电路相互独立，可同时进行检测。

所述检测模块、第一检测模块或第二检测模块包括电压检测模块，或/和电阻检测模块，或/和电容检测模块；所述检测模块的检测参数值包括电压值、电阻值或电容量。

电压检测模块用于检测锂离子电池的正极或负极与第三极之间的电压变化。当锂离子电池为正常状态时，正极或负极与第三极之间不导通，电压检测模块检测正极或负极与第三极之间电压值很小；当锂离子电池为异常状态时，正极或负极与第三极之间通过电解液导通，使得正极或负极与第三极之间的电压值升高。

电压检测模块可以为用电设备自带的电压检测电路，也可为新增的电压检测模块。如图10所示，为本申请一实施例中电压检测模块的电路示意图。电压检测模块由电压计和电阻R1并联，电压计的一端与锂离子电池的第三极相连接，另一端与锂离子电池的正极或负极相连接。在本申请一实实施例中，所述电阻R1为现有常用的电阻，可根据电路的实际需要进行选用，通常情况下选用电阻值较大的R1。

当锂离子电池为正常状态时，电压检测模块检测正极或负极与第三极之间不导通，电压值在预设范围内。当锂离子电池为异常状态，例如包围在电芯外周的外包装膜内侧层PP层破损，使得外包装膜的导电层通过电解液与正极或负极导通，使得锂离子电池的第三极与正极或负极的电压值增大；由于铝的电位高于锂离子电池的负极，且低于锂离子电池的正极，因此，当电压值为N<U_测<U时(U为锂离子电池的电压值)，是由于锂离子电池的外包装膜内侧层破损而造成的异常。当锂离子电池为异常状态，例如极耳耳胶破损，则通过电压检测模块检测第三极和正极或负极之间的电压U_测为锂离子电池的电压值U。极耳胶位于外包装膜与极耳之间，用于隔绝极耳和外包装膜，正常状态下，外包装膜与正极耳或负极耳之间不接触导通；当极耳胶破损且极耳胶处的外包装膜内侧层PP层破损，导致外包装膜的导电层直接与正极或负极接触并导通。具体地，通过电压检测模块检测锂离子电池的第三极和正极之间的电压U_测等于锂离子电池正极和负极之间的电压U，则表明第三极与负极导通，负极耳胶及外包装膜内侧层破损；通过电压检测模块检测第三极和负极之间的电压U_测等于锂离子电池正极和负极之间的电压U，则表明第三极与正极导通，正极耳胶及外包装膜内侧层破损。若通过电压检测模块检测第三极和负极或正极之间的电压为0，同时，充放电模块检测到锂离子电池电压也为0，则表明锂离子电池发生短路。所述电压检测模块的检测参数电压值与锂离子电池的状态对应情况可参照表1。

表1

如图11所示，为本申请一实施例为电压检测模块的检测结果图，检测参数为锂离子电池的正极与第三极之间的电压值，所述预设范围可以为例如0～0.02V，所述预设范围为锂离子电池在正常状态时第三极与正极或负极之间的电压值，锂离子电池的电压值U为3～4.4V。在0～4500s，电压检测模块检测到的电压值低于0.02V，在预设范围内，表明锂离子电池工作状态正常；在4500s以后，电压检测模块检测到的电压值大于0.02V，超出预设范围，小于锂离子电池的电压值，表明由于锂离子电池的外包装膜内侧层破损而造成锂离子电池的状态异常。

如图12所示，为本申请一实施例电阻检测模块的电路示意图。电阻值检测模块用于检测锂离子电池的正极或负极与第三极之间的电阻变化。电阻检测模块可以为用电设备自带的电阻检测电路，也可为新增的电阻检测模块。如图12所示，为本申请一实施例电阻检测模块的电路示意图。电阻检测模块可为电源、电流计和电阻R2串联。所述电阻R2为现有常用的电阻，可根据电路的实际需要进行选用。当锂离子电池为正常状态时，电压检测模块检测正极或负极与第三极之间不导通，电路中电阻值非常大，电路中电流很小，电流计读数在预设范围内；当外包装膜内侧层有破损时，外包装膜的导电层和正极或负极之间存在离子通路，使得电路中的电阻值会降低，电路中电流值变大，电流计读数超出预设范围。所述电压检测模块的检测参数与锂离子电池的状态对应情况可参照表2。

表2

电阻检测模块连接……	检测模块的读数值	锂离子电池的状态
			正极(或负极)及第三极	0<I<sub>测</sub>≤N	正常状态
正极(或负极)及第三极	N<I<sub>测</sub>	外包装膜内侧层破损

电容值检测模块用于检测锂离子电池的正极或负极与第三极之间的电容变化。电容检测模块可以为用电设备自带的电容检测电路，也可为新增的电容检测模块。当锂离子电池为正常状态时，锂离子电池的电容不发生变化。当外包装膜内侧层破损时，第三极和正极或负极之间通过电解液接触导通，导致电容减小。当锂离子电池发生鼓包等变形，包裹在锂离子电池外的外包装膜也会发生相应形变，进而导致外包装膜和正极片或负极片之间的距离也会发生变化，从而引起电容的变化。锂离子电池发生鼓包等变形通常会使外包装膜和正极片或负极片之间的距离增大时，进而引起电容减小。因此，当电容检测模块检测到检测锂离子电池的正极或负极与第三极之间的电容变小时，表明锂离子电池的外包装膜内侧层可能发生破损或锂离子电池可能产生鼓包等变形。

如图13所示，为本申请一实施例电容检测模块的电路示意图。待测电容C1为待检测的锂离子电池的正极或负极与第三极之间的电容。待测电容C1与标准电容C2并联后与电源连接，电源的主电路中设置有S1，标准电容C2在支路中与开关S2串联，且设置有电压计测量标准电容C2两端的电压。在测量时，首先，断开开关S2，联通开关S1，对待测电容C1充电；接着，联通开关S2，断开开关S1，待测电容C1对标准电容C2放电；通过读取电压计读数值，判断待测电容C1大小；根据待测电容C1的小大，判断锂离子电池的异常状态。所述标准电容C2为现有技术中常用的电容，可根据电路的实际需要进行选用。

如图14-1所示，为本申请一实施例去除外包装膜的PP层的方法示意图。如图所示，将加热装置移动至外包装膜需要去除的PP层上方，加热装置和外包装膜之间设置有纸片或棉片。加热装置将外包装膜局部的PP层加热并熔化，加热温度可以为141～230℃。外包装膜的PP层熔化后，利用纸片或棉片可将熔化的PP吸掉去除，露出导电层15制成连接部40。

如图14-2所示，为本申请一实施例中去除外包装膜PP层的方法示意图。如图所示，将将加热装置移动至外包装膜需要去除的PP层上方，加热装置将外包装膜局部的PP层加热并熔化，加热温度为141～230℃。外包装膜的PP层熔化后，用刮刀或砂纸去除熔化的PP层，露出导电层15制成连接部40。

如图14-3所示，为本申请一实施例中去除外包装膜PP层的方法示意图。如图所示，将将加热装置移动至尼龙层一侧，对准需要去除PP层的位置，加热装置将外包装膜局部的PP层加热并熔化，加热温度为141～230℃。外包装膜的PP层熔化后，用纸片或棉片可将熔化的PP吸掉去除，或用刮刀或砂纸去除熔化的PP层，露出导电层15制成连接部40。所述加热装置为高温压头或激光加热器等。

如图14-4所示，为本申请一实施例去除外包装膜PP层的方法示意图。如图所示，将焊盘18设置于PP层上方，直接将焊盘与导电层焊接，利用焊接热量将PP层熔化，焊片与外包装膜焊接位置即为以上实施例中裸露的导电层。

在本申请一实施例中，还可通过腐蚀去除外包装膜的PP层。具体地，将腐蚀液涂在外包装膜需要去除PP层的位置，再用纸片或棉片将腐蚀后的PP吸掉去除，露出裸露的导电层，所述腐蚀液为十氢化萘。

在本申请一实施例中，去除外包装膜尼龙层的方法可通过腐蚀去除或刮除。具体地，将腐蚀液涂在外包装膜需要去除尼龙层的位置，再用纸片或棉片将腐蚀后的尼龙层吸掉去除，露出裸露的导电层，所述腐蚀液为氢氟酸。或者，直接用刮刀或砂纸去除外包装膜需要去除尼龙层，露出导电层15制成连接部40。

如图14-5所示，为本申请一实施例中，制备设置有第三极的外包装膜的方法示意图。在本实施例中，所采用的外包装膜材料，为具有裸露导电层的外包装膜材料。在制备外包装膜材料时，由于PP层和尼龙层是粘贴在导电层上的，在制备外包装膜材料时，预留裸露的导电层位置，将PP层或尼龙层粘贴在不需要裸露导电层的位置。

采用具有裸露导电层的外包装膜材料，在裁剪单个锂离子电池用的外包装膜时，将裸露导电层的位置裁剪为第三极，如图13-6所示，第三极的外端即为裸露的导电层。

如图15-1及图15-2所示，为本申请另一实施例外包装膜结构示意图。如图所示，所述外包装膜的第三极的外端为连接部40，所述连接部为所述第三极至少部分区域裸露出的导电层第一面或第二面，所述裸露的导电层为外包装膜去除PP层16或去除尼龙层17形成。本实施例中，第三极的连接部40一部分与焊盘焊接，另一部分为空余位置。温度传感器19固定于连接部40的空余位置处，固定方式包括粘贴或利用卡合等机械结构固定。由于导电层是良好的热导体，温度传感器19与裸露导电层的表面直接接触，可以更灵敏地监测锂离子电池内部温度。

如图16所示，为本申请一实施例锂离子电池结构示意图。如图所示，在锂离子电池的内部，外包装膜1与电解液10接触区域设置有缺口41，所述缺口位于所述内侧层上，所述缺口41处为裸露的部分导电层的第一面，所述外包装膜的导电层在缺口41处裸露出来。所述缺口41可通过将外包装膜1表面的PP层去除后，暴露出内部的导电层而获得。本实施例中PP层去除的去除方法包括高温熔化、腐蚀去除、刮除等。制备设置有缺口的外包装膜时，在外包装膜还未包裹电芯前，在外包装膜的内部区域去除内侧的PP层，形成缺口。缺口41的形状和面积可以根据实际情况设置，例如为圆形、正方形、长方形等。

如图17所示，为本申请一实施例设置有缺口的外包装膜结构示意图。如图所示，缺口41的表面设置有隔膜42，所述隔膜42与缺口周围的PP层固定连接，固定方式包括粘贴或利用卡合等机械结构固定；所述隔膜42也可与缺口处的裸露的导电层固定连接。所述隔膜42可防止缺口处的导电层直接与电芯2的正极片或负极片接触，但不会阻隔导电层和电解液的接触。

在本实施例的锂离子电池中，由于在锂离子电池内部的外包装膜设置有缺口41，使得导电层15暴露并与电解液10连通，同时，锂离子电池的正极或负极也与电解液连接；因此，可通过电压检测模块对锂离子电池正极或负极与第三极进行测量，获得锂离子电池正极或负极与第三极之间的电压值U_差。

由于外包装膜导电层在整个过程中并不参与充放电，因此，第三极的电压值U₀并不会发生变化。所述第三极的电压值U₀(vs.Li⁺/Li)为导电层材料的第三极相对于Li⁺/Li的电位差，可通过常规的电压检测实验获得。根据电压检测模块测量得到的正极或负极与第三极之间的电压差值U_差，以及第三极本身的电压值U₀，可获得正极或负极各自的电位U_正(vs.Li⁺/Li)和U_负(vs.Li⁺/Li)。所述电压差值U_差为电压检测模块检测锂离子电池的正极与第三极之间的电压差值，或对检测的电压差值经过较准后得到的电压差值(由于线路阻抗，温度因素或电解液原因需要进行较准)。

当电压检测模块连接锂离子电池的正极与第三极时，

正极电位的公式如下：U_正＝U₀+U_差

当电压检测模块连接锂离子电池的负极与第三极时，

负极电位的公式如下：U_负＝U₀+U_差

如图18所示，为本申请一实施例提供的一种终端设备的结构示意图。所述终端设备包括处理器1801、所述权利要求1-12任一所述的锂离子电池1803和对所述锂离子电池进行检测的检测装置1802，所述检测装置1802包括电压检测模块、和/或电阻检测模块、和/或电容检测模块，所述所述检测装置与所述处理器电气连接，所述检测模块的一端与锂离子电池的正极或负极电气相连接，所述检测模块的另一端与所述连接部电气相连接，所述处理器用于根据所述检测装置的检测结果判断电池状态是否异常的检测装置报警方法流程图。

如图19所示，为终端设备检测锂离子电池状态的方法步骤图，当检测装置完成检测后，检测装置将检测参数发送至处理器，处理器根据检测参数，对锂离子电池的状态进行判断分析；当判断为锂离子电池状态异常，使终端设备向发出对应的异常状态信息，或限制对锂离子电池充电、提醒用户检修锂离子电池等警示信息；当判断锂离子电池状态正常时，终端设备不发出报警或提示信息。

在本申请另一实施例中，所述温度传感器将检测的温度值发送至处理器，处理器根据温度值，对锂离子电池的状态进行判断分析，若判断为锂离子电池温度过高，使终端设备显示当前的温度信息，或发出限制对锂离子电池充电等警示信息。

在本申请一个实施例中，当检测装置检测正极或负极与第三极的检测参数后，检测参数包括电压值、电阻值或电容值，将检测参数发送至处理器，处理器根据检测参数判断锂离子电池状态是否异常，使终端设备发出对应的异常状态信息，例如外包装膜破损、极耳胶破损或锂离子电池短路等信息，也可发出限制对锂离子电池充电、提醒用户检修锂离子电池等警示信息。

在本申请一个实施例中，当检测装置检测正极或负极的电位后，将检测参数发送至处理器，处理器判断正极或负极的电位是否超过预设值，若超出预设值，使终端设备提示对应的电压值信息。例如，当负极的电位低于析锂电位，即U_负(vs.Li⁺/Li)小于0，则向用电设备发出电压值为0的信息，避免负极由于电位过低而产生析锂；当正极的电位高于预设值，例如4.43V，使终端设备显示当前电压值信息，避免由于电位过高而造成容量衰减严重。

还应理解，本文中涉及的第一、第二以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的范围。

本申请中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”或“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本发明各方法实施例之间相关部分可以相互参考；各装置实施例所提供的装置用于执行对应的方法实施例所提供的方法，故各装置实施例可以参考相关的方法实施例中的相关部分进行理解。

本发明各实施例中提供的消息/帧/指示信息、模块或单元等的名称仅为示例，可以使用其他名称，只要消息/帧/指示信息、模块或单元等的作用相同即可。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种锂离子电池，包括电芯及外包装膜，所述外包装膜包裹在所述电芯的外部，所述电芯包括所述锂离子电池的正极和负极，所述外包装膜包括至少三层，所述至少三层包括内侧层、中间层和外侧层，所述中间层为导电层，所述内侧层和外侧层为绝缘层，所述中间层包括第一面和第二面，所述第一面和第二面为相对的两个表面，所述第一面与所述内侧层接触，所述第二面与所述外侧层接触；其特征在于：所述外包装膜包括第三极，所述第三极包括连接部，所述连接部用于与所述外包装膜之外的电路相连接，所述连接部为所述第三极至少部分区域裸露出的所述导电层的所述第一面或所述第二面。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述第三极为所述外包装膜侧边上的一个凸出部分。

3.根据权利要求1-2任一所述的锂离子电池，其特征在于：所述第三极的形状为长条形、圆形、椭圆形、近似长条形、近似圆形或近似椭圆形。

4.根据权利要求1-3任一所述的锂离子电池，其特征在于：所述正极包括正极耳，所述负极包括负极耳，所述正极耳、所述负极耳和所述第三极设置于所述锂离子电池的同一侧边。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池还包括保护板，所述正极耳、所述负极耳和所述连接部与所述保护板电气连接。

6.根据权利要求1-5任一所述的锂离子电池，其特征在于：所述第三极上设置有温度检测装置，所述温度检测装置位于所述连接部上。

7.根据权利要求1-6任一所述的锂离子电池，其特征在于：所述外包装膜上还设置有缺口，所述外包装膜的所述内侧层与所述电芯相邻设置，所述缺口位于所述内侧层上，所述缺口处为裸露的部分导电层的所述第一面。

8.根据权利要求1-7中任一所述的锂离子电池，其特征在于：所述第三极通过裁剪所述外包装膜而制得。

9.根据权利要求1-8中任一所述的锂离子电池，其特征在于：所述连接部通过去除所述第三极上至少部分区域的外包装膜的内侧层或至少部分区域的外包装膜的外侧层而制得。

10.根据权利要求7-9中任一所述的锂离子电池，其特征在于：所述外包装膜的所述缺口通过去除外包装膜的至少部分区域的内侧层制得。

11.根据权利要求1-10中任一所述的锂离子电池，其特征在于：所述外包装膜为铝塑膜或钢塑膜，所述内侧层为PP层，所述外侧层为尼龙层。

12.根据权利要求11所述的锂离子电池，其特征在于：所述PP层的去除方法为腐蚀、刮除或高温融化去除；所述尼龙层的去除方法为腐蚀或刮除。

13.一种终端设备，其特征在于：包括处理器、所述权利要求1-12任一所述的锂离子电池和对所述锂离子电池进行检测的检测装置，所述检测装置包括电压检测模块、和/或电阻检测模块、和/或电容检测模块，所述检测装置与所述处理器电气连接，所述检测模块的一端与所述锂离子电池的正极或负极电气相连接，所述检测模块的另一端与所述连接部电气相连接，所述处理器用于根据所述检测装置的检测结果判断电池状态是否异常。

14.根据权利要求13所述的终端设备，其特征在于：所述检测装置还设置有切换模块，所述切换模块用于使所述检测模块连接所述锂离子电池的正极和所述连接部，或使所述检测模块连接所述锂离子电池的负极和所述连接部。

15.根据权利要求13所述的终端设备，其特征在于：所述检测装置设置有第一检测模块及第二检测模块，所述第一检测模块连接所述锂离子电池的正极和所述连接部，所述第二检测模块连接所述锂离子电池的负极和所述连接部。

16.根据权利要求13-15任一所述的终端设备，其特征在于：所述检测装置设置于保护板上，通过所述保护板的电路与所述锂离子电池电气连接；或所述检测装置设置于外部电路，所述外部电路通过保护板的端口与所述锂离子电池电气连接。

17.根据权利要求13-16任一所述的终端设备，其特征在于，包括：所述处理器根据预设范围及所述检测装置的检测参数，判断所述锂离子电池状态是否异常；当判断所述锂离子电池状态异常时，使得所述终端设备发出提醒信息。

18.根据权利要求13-17任一所述的终端设备，其特征在于，所述检测装置为电压检测模块，所述电压检测模块测量所述锂离子电池的正极或负极与所述第三极之间的电压值，当所述电压值大于预设值且小于所述锂离子电池的电压，所述处理器判断所述锂离子电池外包装膜的内侧层破损。