CN113899639A - 电池硬度检测方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

电池硬度检测方法、装置、计算机设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电池测量领域，具体公开了一种电池硬度检测方法、装置、计算机设备及存储介质，其方法包括：通过在待测电池的预设位置施加作用力，获取该待测电池在所述作用力的作用下的载荷值和形变量；根据载荷值、形变量和预设的硬度系数，计算出待测电池的硬度。本发明可实现机器自动化测试出待测电池的硬度，根据该硬度可量化评判电池是否发软，准确率高，节省了大量的人力成本，检测成本低。

Description

电池硬度检测方法、装置、计算机设备及存储介质
技术领域
本发明涉及电池测量领域，尤其涉及一种电硬度检测池方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
在锂电池的制造过程中，锂电池的化成是影响电池性能极其重要的一道工序。而在化成工序中，电池软化是其中最为突出且难以检测出来的严重不良之一。一方面，电池发软容易引起电池内部极化增加，电池的内阻增高，这极大地威胁了电池组的安全性；另一方面，电池发软也容易引起Swelling(膨胀)异常，使得极片难以紧密粘接在一起，从而导致电池容量跳水，故不仅会缩短电池的使用寿命，还潜在较大的漏液风险。
目前，检测锂电池是否发软主要是通过人工用手掰电池，依靠手的触感来辨别电池是否发软，这种检测方式具有以下缺点：①缺少电池发软与否的量化标准，电池发软的程度不可量化；②识别软电池的触感因人而异，无法建立统一的标准，准确率低；③实现全检需要投入大量的人力，人力成本非常高。
可见，目前的电池发软检测方法缺少量化标准，难以量化判断电池的发软程度，准确率低，且检测成本高。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电池硬度检测方法、装置、计算机设备及存储介质，以解决目前的电池发软检测方法缺少量化标准，难以量化判断电池的发软程度，准确率低，且检测成本高的问题。
一种电池硬度检测方法，包括：
在待测电池的预设位置施加作用力，获取所述待测电池在所述作用力的作用下的载荷值和形变量；
根据所述载荷值、形变量和预设的硬度系数，计算出所述待测电池的硬度。
一种电池硬度检测装置，包括：
获取模块，用于在待测电池的预设位置施加作用力，获取所述待测电池在所述作用力的作用下的载荷值和形变量；
硬度计算模块，用于根据所述载荷值、形变量和预设的硬度系数，计算出所述待测电池的硬度。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现上述电池硬度检测方法。
一个或多个存储有计算机可读指令的可读存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如上述电池硬度检测方法。
上述电池硬度检测方法、装置、计算机设备及存储介质，通过在待测电池的预设位置施加作用力，获取该待测电池在所述作用力的作用下的载荷值和形变量；根据载荷值、形变量和预设的硬度系数，计算出待测电池的硬度。通过该硬度可实现机器自动化量化评判电池是否发软，准确率高，节省了大量的人力成本，检测成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中电池硬度检测方法的流程示意图；
图2是本发明一实施例中电池硬度检测装置的结构示意图；
图3是本发明一实施例中计算机设备的一示意图。
具体实施方式
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。
本实施例提供的电池硬度检测方法，通过在待测电池的预设位置施加作用力，获取该待测电池在所述作用力的作用下的载荷值和形变量；根据载荷值、形变量和预设的硬度系数，计算出待测电池的硬度。本发明可实现机器自动化测量待测电池的硬度，根据该硬度可以进一步判断电池是否发软，准确率高，节省了大量的人力成本，检测成本低，并且能够及时地将化成工序中的软化电池挑选出来，保证了批量生产的电池的电性性能和安全性。
在一实施例中，如图1所示，提供一种电池硬度检测方法，包括如下步骤：
步骤S10、在待测电池的预设位置施加作用力，获取所述待测电池在所述作用力的作用下的载荷值和形变量。
其中，待测电池泛指所有的软包装电池。例如，待测电池可以是软包装锂电池。
在一实施例中，上述步骤S10包括：
在待测电池的预设位置施加指定载荷；其中，所述指定载荷为指定压力载荷或指定弯矩载荷。
通过预置的传感装置，获取所述待测电池在所述指定载荷的作用下发生的形变量。
作为一示例，可首先采用设置有夹持部的支承装置(如设置有两个夹持部的支承支架等)将待测电池的两端固定住，然后在待测电池的预设位置施加指定载荷。
其中，预设位置可以是待测电池的中部位置；也可以是待测电池的两侧端部，具体的，预设位置可以是用支承装置的两夹持部夹持固定住待测电池后，两夹持部的位置。
作为一示例，在待测电池的预设位置施加指定载荷，具体可以是在待测电池的中部位置施加指定压力载荷；或者，在所述待测电池的两端施加指定弯矩载荷。
其中，施加指定压力载荷、指定弯矩载荷，通常是指向待测电池施加一预设大小的压力载荷或者弯矩载荷。
在一实施例中，在待测电池的预设位置施加指定载荷之前，还包括：
获取所述待测电池的尺寸参数；根据所述尺寸参数，计算出应施加于所述待测电池的指定载荷。
其中，待测电池的尺寸参数包括待测电池的宽度、厚度。
根据待测电池的尺寸参数，计算出应施加于该待测电池的指定载荷。一般地，不同尺寸的待测电池对应施加不同大小的指定载荷。一般地，待测电池厚度越大，应施加的指定载荷越大。
作为一示例，可根据待测电池的尺寸，确定其所需要施加的载荷大小。一般地，施加于待测电池的载荷大小在0.1～5N范围内。具体的载荷施加大小可以根据待测电池的尺寸(如宽度、厚度)的变化而适当调整。例如，对于尺寸为200mm*200mm*10mm(长度*宽度*厚度)的待测电池，可选择施加2N的载荷。当待测电池的宽度减少、厚度增加时，可适当增加所施加的载荷，此时所施加的载荷大于2N。
在实际应用时，对于尺寸小于200mm*200mm*10mm的待测电池，可选用同一规格载荷完成上述的测试。
在另一实施例中，上述步骤S10包括：
在待测电池的预设位置施加作用力，使所述待测电池达到预设的形变量。
通过预置的传感装置获取所述待测电池在达到预设的形变量时的载荷值。
作为一示例，可在所述待测电池的中部位置施加纵向载荷，使所述待测电池达到预设的形变量；或者，在所述待测电池的两端施加作用力，使所述待测电池旋转预设角度，以达到预设的形变量。
其中，在待测电池的中部位置施加纵向载荷，以使得待测电池从当前固定位置移动到预设的位置，即移动一定的位移量，从而使得待测电池达到预设的形变量。
另外，在待测电池的两端施加作用力，可以是在用于夹持固定待测电池两端的夹持部的位置向待测电池施加作用力，使得待测电池旋转一定的角度，以达到预设的形变量。
一般地，不同尺寸的待测电池对应施加的位移大小不同，具体的，可以根据待测电池的尺寸，确定其所要施加的位移大小。一般地，施加于待测电池的位移大小在0.01mm～0.1mm范围内。具体的位移施加大小可以根据待测电池的尺寸(如宽度、厚度)的变化而适当调整。例如，对于尺寸为200mm*200mm*10mm(长度*宽度*厚度)的待测电池，可选择施加0.05mm的位移。当待测电池的宽度减少、厚度增加时，可适当增加所施加的位移值，此时所施加的位移大于0.05mm。
在实际应用时，对于尺寸小于200mm*200mm*10mm的待测电池，可施加相同的位移值完成上述的测试。
步骤S20、根据载荷值、形变量和预设的硬度系数，计算出待测电池的硬度。
在定义域为0～1范围内，待测电池的硬度与载荷值、形变量的函数关系为S型曲线函数关系。一般地，电池硬度越趋近于0，则表示电池越软；电池硬度越趋近于1，则表示电池硬度越大，即电池刚度越大。
作为一示例，若是在待测电池的预设位置施加指定载荷，则获取待测电池在该指定载荷作用下的形变量，并根据指定载荷、形变量和预设的硬度系数，计算出待测电池的硬度。
作为另一示例，若是在待测电池的预设位置施加作用力，使所述待测电池达到预设的形变量，则获取待测电池在达到预设的形变量时的载荷值，并根据该载荷值、形变量以及预设的硬度系数，计算出待测电池的硬度。
具体的，可根据公式
Figure BDA0003225126600000071
计算得到待测电池的硬度，其中，D为待测电池的硬度，W为待测电池发生的形变量，K为待测电池的硬度系数，P为载荷值。
待测电池的硬度系数与待测电池的长度、宽度、厚度、在测试时用于固定待测电池的夹持部之间的间距以及在待测电池上施加载荷的位置有关。
在一实施例中，在上述步骤S20之前，还包括步骤：
获取待测电池的长度、宽度、厚度。
根据长度、宽度、厚度和指定载荷的施加位置，设置预设的硬度系数。
其中，材质是指待测电池的软包装材料(例如，铝箔等)。
具体的，硬度系数主要受宽度、厚度与在测试时用于固定待测电池的夹持部之间的间距影响。其中，待测电池的宽度越宽，其硬度系数越高；待测电池的厚度越厚，其硬度系数越高；在测试时用于固定待测电池的夹持部之间的间距越大，其硬度系数越大；待测电池的长度越长，其硬度系数越小。而待测电池的长度对其硬度系数的影响相对要小于宽度、厚度与在测试时用于固定待测电池的夹持部之间的间距。
在本发明实施例中，利用不同刚度的梁在相同弯矩作用下会发生弯曲变形，并产生不同的形变量的力学模型，具体的，首先通过在待测电池的预设位置施加作用力，使电池横截面受到弯矩作用而发生弯曲变形，然后，通过预置的传感装置(例如，传感器等)获取待测电池在施加的作用力作用下的形变量和载荷值，再根据该形变量、载荷值和预设的硬度系数，计算出待测电池的硬度，最后，根据电池的硬度可以判断出待测电池是否发软。例如，若待测电池的邵氏硬度小于90度，则该待测电池发软。一般地，硬度越小，则待测电池的刚度越小，即待测电池发软的程度越高；反之，则待测电池的刚度越大。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在一实施例中，提供一种电池硬度检测装置，该电池硬度检测装置与上述实施例中电池硬度检测方法一一对应。如图2所示，该电池硬度检测装置包括获取模块11、硬度计算模块12。各功能模块详细说明如下：
获取模块11，用于在待测电池的预设位置施加作用力，获取所述待测电池在所述作用力的作用下的载荷值和形变量.
硬度计算模块12，用于根据所述载荷值、形变量和预设的硬度系数，计算出所述待测电池的硬度。
在一实施例中，上述获取模块11具体可用于：
在待测电池的预设位置施加指定载荷；其中，所述指定载荷为指定压力载荷或指定弯矩载荷。
通过预置的传感装置，获取所述待测电池在所述指定载荷的作用下发生的形变量。
上述硬度计算模块12具体可用于：根据所述指定载荷、形变量和预设的硬度系数，计算出所述待测电池的硬度。
在一实施例中，上述电池硬度检测装置还包括：
尺寸参数获取模块，用于获取所述待测电池的尺寸参数。
指定载荷计算模块，用于根据所述尺寸参数，计算出应施加于所述待测电池的指定载荷。
在一实施例中，上述获取模块11具体用于：在所述待测电池的中部位置施加指定压力载荷；或者，在所述待测电池的两端施加指定弯矩载荷。
在一实施例中，上述电池硬度检测装置还包括：
电池参数获取模块，用于获取所述待测电池的长度、宽度、厚度。
硬度系数设置模块，用于根据所述长度、宽度、厚度和所述指定载荷的施加位置，设置预设的硬度系数。
在一实施例中，上述获取模块11具体还用于：
在待测电池的预设位置施加作用力，使所述待测电池达到预设的形变量。
通过预置的传感装置获取所述待测电池在达到预设的形变量时的载荷值。
在一实施例中，在待测电池的预设位置施加作用力，使所述待测电池达到预设的形变量，具体可以在所述待测电池的中部位置施加纵向载荷，使所述待测电池达到预设的形变量；或者，在所述待测电池的两端施加作用力，使所述待测电池旋转预设角度，以达到预设的形变量。
关于电池硬度检测装置的具体限定可以参见上文中对于电池硬度检测方法的限定，在此不再赘述。上述电池硬度检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括可读存储介质、内存储器。该可读存储介质存储有操作系统、计算机可读指令和数据库。该内存储器为可读存储介质中的操作系统和计算机可读指令的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电池硬度检测方法所涉及的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机可读指令被处理器执行时以实现一种电池硬度检测方法。本实施例所提供的可读存储介质包括非易失性可读存储介质和易失性可读存储介质。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，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可读指令，处理器执行计算机可读指令时实现以下步骤：
在待测电池的预设位置施加作用力，获取所述待测电池在所述作用力的作用下的载荷值和形变量；
根据所述载荷值、形变量和预设的硬度系数，计算出所述待测电池的硬度。
在一个实施例中，提供了一个或多个存储有计算机可读指令的计算机可读存储介质，本实施例所提供的可读存储介质包括非易失性可读存储介质和易失性可读存储介质。可读存储介质上存储有计算机可读指令，计算机可读指令被一个或多个处理器执行时实现以下步骤：
在待测电池的预设位置施加作用力，获取所述待测电池在所述作用力的作用下的载荷值和形变量；
根据所述载荷值、形变量和预设的硬度系数，计算出所述待测电池的硬度。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机可读指令来指令相关的硬件来完成，所述的计算机可读指令可存储于一非易失性可读取存储介质或易失性可读存储介质中，该计算机可读指令在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池硬度检测方法，其特征在于，包括：
在待测电池的预设位置施加作用力，获取所述待测电池在所述作用力的作用下的载荷值和形变量；
根据所述载荷值、形变量和预设的硬度系数，计算出所述待测电池的硬度。
2.如权利要求1所述的电池硬度检测方法，其特征在于，所述在待测电池的预设位置施加作用力，并获取所述待测电池在所述作用力的作用下的载荷值和形变量，包括：
在待测电池的预设位置施加指定载荷；其中，所述指定载荷为指定压力载荷或指定弯矩载荷；
通过预置的传感装置，获取所述待测电池在所述指定载荷的作用下发生的形变量；
所述根据所述载荷值、形变量和预设的硬度系数，计算出所述待测电池的硬度，包括：
根据所述指定载荷、形变量和预设的硬度系数，计算出所述待测电池的硬度。
3.如权利要求2所述的电池硬度检测方法，其特征在于，所述在待测电池的预设位置施加指定载荷之前，包括：
获取所述待测电池的尺寸参数；
根据所述尺寸参数，确定应施加于所述待测电池的指定载荷。
4.如权利要求2所述的电池硬度检测方法，其特征在于，所述在待测电池的预设位置施加指定载荷，包括：
在所述待测电池的中部位置施加指定压力载荷；或者，
在所述待测电池的两端施加指定弯矩载荷。
5.如权利要求2所述的电池硬度检测方法，其特征在于，在根据所述指定载荷、形变量和预设的硬度系数，计算出所述待测电池的硬度之前，还包括：
获取所述待测电池的长度、宽度和厚度；
根据所述长度、宽度、厚度和所述指定载荷的施加位置，设置预设的硬度系数。
6.如权利要求1所述的电池硬度检测方法，其特征在于，所述在待测电池的预设位置施加作用力，并获取所述待测电池在所述作用力的作用下的载荷值和形变量，包括：
在待测电池的预设位置施加作用力，使所述待测电池达到预设的形变量；
通过预置的传感装置获取所述待测电池在达到预设的形变量时的载荷值。
7.如权利要求6所述的电池硬度检测方法，其特征在于，所述在待测电池的预设位置施加作用力，使所述待测电池达到预设的形变量，包括：
在所述待测电池的中部位置施加纵向载荷，使所述待测电池达到预设的形变量；或者，
在所述待测电池的两端施加作用力，使所述待测电池旋转预设角度，以达到预设的形变量。
8.一种电池硬度检测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于在待测电池的预设位置施加作用力，获取所述待测电池在所述作用力的作用下的载荷值和形变量；
硬度计算模块，用于根据所述载荷值、形变量和预设的硬度系数，计算出所述待测电池的硬度。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机可读指令，其特征在于，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如权利要求1至7中任一项所述电池硬度检测方法。
10.一个或多个存储有计算机可读指令的可读存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1至7中任一项所述电池硬度检测方法。
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