CN115184824A - 电池内剩余空间的测量系统、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池内剩余空间的测量系统、方法及装置。该测量系统中气源与输气管路的进气端连通，气源用于提供气体；储液容器用于盛装液体，输气管路的出气端伸入至储液容器内；导气管路的进气端用于与待测电池单体的内部连通，导气管路的出气端与储液容器连通；开闭装置用于控制导气管路与待测电池单体的内部空间之间的通断状态；导液管路的进液端与储液容器连通；气源产生的气体经过输气管路输送至储液容器内，待测电池单体内部的气体经过导气管路输送至储液容器内。与利用真空仓来测量电池单体内剩余空间相比，该测量系统无需借助真空仓，仪器精密度要求更低，测量误差较小，测量准确率高。

Description

电池内剩余空间的测量系统、方法及装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池内剩余空间的测量系统、方法及装置。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

电池在循环过程中，电解液会与电极发生副反应，并生成多种气态产物和固态产物。为避免气态产物的积累导致电池膨胀变形，目前的电池中均具有剩余空间，以承受气态产物的压力。随着电解液的消耗，电池内剩余空间会增大。相关技术中，一般利用真空仓来测量电池内剩余空间的大小。不过，这种测量方式需要借助于真空仓实现，测量准确率较低。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出电池内剩余空间的测量系统、方法及装置，以解决电池内剩余空间测量准确率较低的问题。

本申请第一方面的实施例提供一种电池内剩余空间的测量系统，包括：输气管路、气源、储液容器、导气管路、开闭装置和导液管路，气源与输气管路的进气端连通，气源用于提供气体；储液容器用于盛装液体，输气管路的出气端伸入至储液容器内；导气管路的进气端用于与待测电池单体的内部连通，导气管路的出气端与储液容器连通；开闭装置用于控制导气管路与待测电池单体的内部空间之间的通断状态；导液管路的进液端与储液容器连通；气源产生的气体经过输气管路输送至储液容器内，待测电池单体内部的气体经过导气管路输送至储液容器内。

本申请实施例的测量系统，根据接入待测电池单体前后，测量系统达到稳定状态下的测量参数的变化，可以确定待测电池单体内剩余空间的体积大小。可见，本实施例的测量系统是直接对待测电池单体内剩余空间进行测量。与利用真空仓来测量待测电池单体内剩余空间相比，该测量系统无需借助真空仓，仪器精密度要求更低，整个测量系统的测量误差较小，测量准确率高。

在一些实施例中，气源为气瓶或者空气压缩机，这样，气源能够直接向储液容器输送气体，结构简单，且计算待测电池单体内部剩余空间时，无需考虑气源的压强，计算简单。

在一些实施例中，还包括第一计量装置，第一计量装置设置在输气管路上，第一计量装置用于检测气源提供的气体量。相对于直接以定量的气源供气，通过第一计量装置对气源提供的气体量进行测量和控制，可以使提供的气体量更为准确。

在一些实施例中，气源包括：储气容器以及注液装置，储气容器内部容纳有气体，输气管路的进气端伸入至储气容器内；注液装置用于向储气容器内注入液体，以使储气容器内的气体经由输气管路的进气端排出。

在一些实施例中，注液装置包括注液针，注液针的针管上设有刻度标识；或者，注液装置包括盛水器和注液管，盛水器内部储存有液体，注液管的流入端与盛水器连通，注液管的流出端伸入至储气容器内。

这样设计，注液装置为注液针时，根据注液针上的刻度标识，可以容易地获知注液装置注入储气容器的液体的体积，以保证能够计算出电池单体内部剩余空间的体积。

在一些实施例中，储气容器的容积与储液容器的容积的比值大于等于1:1且小于等于3:1。测量系统处于第一稳态时，储气容器排出的气体体积与储液容器排出的液体体积的比值大于等于1:1且小于等于3:1，在比值为1:1时，计算简单。

在一些实施例中，储液容器为量筒，输气管路的出气端和导液管路的进液端由量筒的筒口伸入至量筒内，量筒的筒口处安装有密封件，密封件用于将量筒内部隔绝于外部环境。量筒的结构简单且容易实现，并且，利用量筒上的刻度标识可以方便地监测储液容器中液面高度的变化情况。

在一些实施例中，输气管路的出气端靠近量筒的筒口，导液管路的进液端伸入至量筒的筒底。如此，一方面，以免储液容器内的液体经干路回流，另一方面，当气源向储液容器输送的气体量较大时，储液容器底部的液体也能够正常地被气体压入至导液管路内。

在一些实施例中，还包括：质量计量装置，质量计量装置包括：容水器和称重装置，容水器放置于称重装置上，导液管路的出液端伸入至容水器内。质量计量装置的结构简单且容易实现，且利用称重装置的读数变化即可快速确定排出的液体的质量，测量方式简单准确。

在一些实施例中，气源用于输出惰性气体。惰性气体一般较难发生化学反应，也较难溶于水。这样，导入储液容器的气体体积与储液容器导出的液体体积之间可以基本一致，误差较小，测量准确度更高。

本申请第二方面的实施例提供一种利用本申请第一方面的实施例提供的测量系统对电池内剩余空间的测量方法，测量系统具有第一工作状态和第二工作状态；在第一工作状态下，开闭装置控制导气管路与待测电池单体的内部空间之间处于断开状态，气源产生的气体经过输气管路输送至储液容器内；在第二工作状态下，开闭装置控制导气管路与待测电池单体的内部空间之间处于导通状态，气源产生的气体经过输气管路输送至储液容器内，并且待测电池单体内部的气体经过导气管路输送至储液容器内。

测量方法包括：在测量系统的第一工作状态下，响应于达到第一稳态，确定储液容器中剩余液体的液位高度为第一高度，确定储液容器排出液体的第一质量；在测量系统的第二工作状态下，响应于达到第二稳态，确定储液容器中剩余液体的液位高度为第二高度，确定储液容器排出液体的第二质量；根据第一高度、第一质量、第二高度、第二质量，确定待测电池单体的剩余空间的体积。

本实施例的测量方法根据接入待测电池单体前后，测量系统达到稳定状态下的测量参数的变化，可确定出待测电池单体内部的剩余空间的体积。相对于真空仓的测量方式，该测量方法对仪器精密度要求更低，测量误差较小，测量精度高。

在一些实施例中，根据第一高度、第一质量、第二高度、第二质量，确定待测电池单体的剩余空间的体积，包括：根据第一高度、第一质量，确定测量系统在第一稳态下的第一气体状态关系；根据第二高度、第二质量，确定测量系统在第二稳态下的第二气体状态关系；根据第一气体状态关系、第二气体状态关系、待测电池单体的剩余空间的气体状态关系，确定待测电池单体内剩余空间的体积。

该测量方法是利用测量系统处于稳定状态时压强平衡特点和气体处于平衡态的特点对待测电池单体内剩余空间的体积直接进行计算。如此，该测量方法可以应用于测量各种型号的电池单体，而不受限于真空仓的体积。

在一些实施例中，测量系统在第一工作状态下气源提供气体的气体量和测量系统在第二工作状态下气源提供气体的气体量相同。如此，电池单体内剩余空间的体积与气源提供气体的气体量的具体数值可以无关。这样，电池单体内剩余空间体积的计算公式相对简化。

本申请第三方面的实施例提供一种电池质量检测方法，包括：基于本申请第二方面的实施例提供的测量方法获取待测电池单体内剩余空间的体积；根据待测电池单体内剩余空间的体积，确定待测电池单体的质量指标；其中，质量指标包括注液效率、浸润程度和电解液的副反应程度中的至少一者。

利用本实施例的检测方法一是可以及时获知待测电池单体的注液效率，进而能够及时优化电池单体的制作工序，二是可以高效地确定电池单体的浸润程度和对应的浸润时间窗口，以在浸润完成时及时地进入下一工艺环节，三是根据待测电池单体的电解液的副反应程度，可以判断电池单体的电解液的损耗程度，据此及时调节电解液注入量，以免电池单体内部的电解液过少。

在一些实施例中，质量指标包括电解液的副反应程度，在根据待测电池单体内剩余空间的体积，确定待测电池单体的质量指标之后，检测方法还包括：若待测电池单体的电解液的副反应程度超过反应量阈值，则发出提示信息，提示信息用于提示电极材料优化和/或电解液成分优化。如此设计，工作人员根据提示信息可以及时获知电极材料是否需要优化以及电解液成分是否需要优化，进而有利于工作人员及时对电池单体做出优化。

在一些实施例中，质量指标包括电解液的副反应程度，待测电池单体为不同测试工况下的电池单体，在根据待测电池单体内剩余空间的体积，确定待测电池单体的质量指标之后，检测方法还包括：根据待测电池单体的电解液的副反应程度，确定对应测试工况对待测电池单体的损耗率。通过这样设置，可以获知待测电池单体的损耗率，据此可以了解待测电池单体的使用寿命。

本申请第四方面的实施例提供一种利用本申请第一方面的实施例提供的测量系统对电池内剩余空间的测量装置，测量系统具有第一工作状态和第二工作状态；在第一工作状态下，开闭装置控制导气管路与待测电池单体的内部空间之间处于断开状态，气源产生的气体经过输气管路输送至储液容器内；在第二工作状态下，开闭装置控制导气管路与待测电池单体的内部空间之间处于导通状态，气源产生的气体经过输气管路输送至储液容器内，并且待测电池单体内部的气体经过导气管路输送至储液容器内。测量装置包括：测量参数读取模块和体积计算模块。其中，测量参数读取模块，用于在测量系统的第一工作状态下，响应于达到第一稳态，确定储液容器中剩余液体的液位高度为第一高度，确定储液容器排出液体的第一质量；以及用于在测量系统的第二工作状态下，响应于达到第二稳态，确定储液容器中剩余液体的液位高度为第二高度，确定储液容器排出液体的第二质量；体积计算模块，用于根据第一高度、第一质量、第二高度、第二质量，确定待测电池单体的剩余空间的体积。

本申请第五方面的实施例提供一种电池质量检测装置，包括：获取模块和质量确定模块。获取模块，被配置为基于本申请第二方面提供的测量方法获取待测电池单体内剩余空间的体积；质量确定模块，用于根据待测电池单体内剩余空间的体积，确定待测电池单体的质量指标；其中，质量指标包括注液效率、浸润程度和电解液的副反应程度中的至少一者。

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

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1为待测电池单体的分解示意图；

图2为图1中示出的端盖组件的剖视图；

图3为本申请一些实施例的电池内剩余空间的测量系统的结构示意图；

图4为图3所示的一种测量系统的结构示意图；

图5为图3所示的另一种测量系统由第二工作状态达到第二稳态的示意图；

图6为本申请一些实施例中储液容器的结构示意图；

图7为本申请一些实施例的电池内剩余空间的测量方法的流程示意图；

图8为本申请一些实施例的电池内剩余空间的测量装置的结构示意图；

图9为本申请一些实施例提供的电池质量检测方法的流程示意图；

图10为本申请一些实施例的电池质量检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种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这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

注液是电池单体制造过程中的关键环节。注液是指将电解液从注液口注入电池单体的过程，主要目的是在正、负极片间形成离子通道，从而保证电池单体在充放电过程中有足够的锂离子能够在正、负极片间进行迁移，实现可逆循环。

电池单体在循环过程中，电解液会与电极发生副反应，并生成多种气态产物和固态产物。为避免气态产物的积累导致电池单体膨胀变形，目前的电池单体中均设置有剩余空间，气态产物能够填充剩余空间，以免电池单体内部的压力过大。随着电解液的消耗，电池单体内剩余空间会增大。可见，电池单体内剩余空间的变化与电池单体的状态有一定的关联。因此，检测电池单体内剩余空间的大小具有一定的意义。

相关技术中，一般利用真空仓来测量电池单体内剩余空间的大小。具体的，可以先将待测电池单体放入真空仓测得表观体积，注液后再将待测电池单体放入真空仓测得表观体积，将两次测得的表观体积相减计算剩余空间的大小。

发明人注意到，真空仓的造价较高，这种测量方式因为需要借助于真空仓实现，其成本也较高。同时，真空仓的精密度要求高，真空仓可能存在较大的设备误差，导致测量准确率较低。另外，受限于真空仓的体积，只有部分型号的电池单体可以使用这种方式进行测量，通用性并不强。以上这些因素都会导致这种测量方式的测量效率较低。

发明人经过仔细研究发现，上述问题的主要原因在于这种测量方式的原理是对剩余空间大小的间接计算。利用真空仓分别检测电池单体的表观体积和固体部分的体积，作差计算出剩余空间的体积。

针对上述问题，发明人想到了利用另一种测量原理来对剩余空间进行直接计算。基于前述分析可知，剩余空间中容纳有一定量的气体，气体的体积其实就是剩余空间的体积。只是这些气体的成分和比例均不清晰，无法单独对电池单体进行排水实验求得体积。故而，发明人基于排水实验原理设计了一套测量系统，可以将待测电池单体接入该测量系统作为其中一个气源，利用测量系统稳态时压强平衡的特点和气体处于平衡态的特点，直接对待测电池单体的剩余空间进行测量。

本申请实施例公开的电池内剩余空间的测量系统、方法及装置可以应用于电池单体的生产制造过程中，具体可以用于电池单体中剩余空间的测量过程中。

图1为待测电池单体100的分解示意图。参照图1，该电池单体100是电池的最小单元，可以实现电能和化学能的转换，以用于为手机、平板、笔记本电脑、电动车辆、电动玩具、电动工具等用电装置提供电能。电池单体100应当作广义理解，也即该电池单体100可以为二次电池或一次电池，也可以为锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体100可呈圆柱体、长方体或其它形状等。

如图1所示，电池单体100具体可以包括端盖组件110、壳体120、电芯组件130以及其他的功能性部件，壳体120上设置有入口，端盖组件110盖合于壳体120的入口处并与壳体120围合形成与外部环境相隔绝的容纳空间，该容纳空间可容纳电芯组件130、电解液以及其他部件。其中，端盖组件110与壳体120可以通过胶体进行粘接，且胶体还能起到密封作用，使得端盖组件110与壳体120围合形成的空间隔绝于电池单体100的外部。

图2为图1中示出的端盖组件110的剖视图。参考图2所示，在一些实施例中，电池单体100的端盖组件110可以包括端盖111和防爆片112，端盖111上设有通孔1110，防爆片112位于通孔1110的上方并覆盖住通孔1110，防爆片112配置成在电池单体100的内部气压达到预设阈值时裂开以打开通孔1110，使得电池单体100内部的气体能够泄放至外部，以确保电池单体100具有较高的安全性。并且，电池单体100还包括密封部113，密封部113具有相对的两面，两面通过胶体分别与端盖111的顶面及防爆片112面向电池单体100内部的一面粘接，使得防爆片112与端盖111之间具有较高的密封性能。根据前文描述的内容可知，防爆片112是电池单体100内剩余空间与外界的分隔。

图3为本申请一些实施例的电池内剩余空间的测量系统200的结构示意图。本申请实施例提供的电池内剩余空间的测量系统200（以下简称测量系统200），用于测量电池单体100内剩余空间的体积。该测量系统200包括：输气管路221、导气管路222、气源210、开闭装置230、储液容器240和导液管路260。

其中，气源210与输气管路221的进气端连通，气源210用于提供气体。储液容器240内部用于盛装液体，输气管路221的出气端伸入至储液容器240内。导气管路222的进气端用于与待测电池单体100的内部连通，导气管路222的出气端与储液容器240连通。开闭装置230用于控制导气管路222与待测电池单体100的内部空间之间的通断状态。导液管路260的进液端与储液容器240连通，气源210产生的气体经过输气管路221输送至储液容器240内，待测电池单体100内部的气体经过导气管路222输送至储液容器240内。

在该测量系统200中，气源210在不使用时是封闭状态，不会有气体逸出；在测量过程中气源210可以开启以为测量系统200提供气体。

输气管路221与导气管路222可以相互独立，二者不连通。或者，在图3所示的示例中，导气管路222的出气端可以与输气管路221连通，此时，待测电池单体100内部的气体依次经过导气管路222和输气管路221输送至储液容器240内。

开闭装置230例如可以为设置在导气管路222上的阀门，阀门用于控制导气管路222的通断。本示例中，阀门在关闭状态时，导气管路222断开，使得待测电池单体100内部的剩余空间与储液容器240不连通，相当于待测电池单体100未被接入测量系统200；阀门在开启状态时，导气管路222导通，使得待测电池单体100内部的剩余空间与储液容器240连通，相当于待测电池单体100被接入测量系统200。

或者，在本申请的其他实施例中，开闭装置230也可以为待测电池单体100上设置在通孔1110处的排气钉，排气钉关闭时，通孔1110封堵，待测电池单体100内部的剩余空间与导气管路222不连通；排气钉打开时，通孔1110打开，待测电池单体100内部的剩余空间通过导气管路222与储液容器240连通。

测量系统200具有第一工作状态和第二工作状态。在第一工作状态下，开闭装置230控制导气管路222与待测电池单体100的内部空间之间处于断开状态，储液容器240内可以充满液体，气源210产生的气体经过输气管路221输送至储液容器240内。这样，气体沿输气管路221进入储液容器240，储液容器240中的部分液体在气体压力下沿导液管路260排出至储液容器240外，直至测量系统200中的压力能够达到第一稳定状态（简称第一稳态），此时，储液容器240中的液体不再排出，测量系统200中导液管路260的两端压力达到压强平衡。可以理解，测量系统200在第一工作状态下能够达到第一稳态，储液容器240排出部分液体，储液容器240内的液面下降，可以获知剩余液体的液面高度为第一高度h₁，且能够测量出储液容器240排出液体的质量为第一质量m₁。

在第二工作状态下，开闭装置230控制导气管路222与待测电池单体100的内部空间之间处于导通状态，储液容器240内可以充满液体，气源210产生的气体经过输气管路221输送至储液容器240内，待测电池单体100内部的气体经过导气管路222输送至储液容器240内。这样，储液容器240中的部分液体在气体压力下沿导液管路260排出，直至测量系统200中的压力能够达到第二稳定状态（简称第二稳态），此时，储液容器240中的液体不再排出，测量系统200中导液管路260的两端压力达到压强平衡。可以理解，测量系统200在第二工作状态下能够达到第二稳态，储液容器240排出部分液体，储液容器240内的液面下降，可以获知剩余液体的液面高度为第二高度h₂，且能够测量出储液容器240排出液体的质量为第二质量m₂。

利用测量系统200在稳定状态时压强平衡的特点和气体处于平衡态的特点，根据已经获知的第一高度h₁、第一质量m₁、第二高度h₂、第二质量m₂，可以计算得出待测电池单体100的剩余空间的体积。

综上，本实施例的测量系统200，根据接入待测电池单体100前后，测量系统200达到稳定状态下的测量参数的变化，可以确定待测电池单体100内剩余空间的体积大小。可见，本实施例的测量系统200是直接对待测电池单体100内剩余空间进行测量。与利用真空仓来测量待测电池单体100内剩余空间相比，该测量系统200无需借助真空仓，仪器精密度要求更低，整个测量系统200的测量误差较小，测量准确率高。而且，该测量系统200无需借助真空仓，结构较为简单，成本较低。

还需指出的是，相对于依赖真空仓的测量方式，由于该测量系统200是对待测电池单体100内剩余空间直接测量，与待测电池单体100的体积以及真空仓的体积无关，因此，该测量系统200可以适用于测量各种型号的电池单体100。该测量系统200与待测电池单体100之间只是连接关系，便于组装测量。

图4为图3所示的一种测量系统200的结构示意图。在一种可能的实施例中，气源210可以为图4所示的气瓶，或者，气源210也可以为空气压缩机。

气瓶或空气压缩机的气压较高，以能够直接向储液容器240输送气体。本实施例中，气源210的气压不属于测量系统200的压力的一部分，该测量系统200达到第一稳态时，输气管路221与储液容器240之间保持压强平衡，该测量系统200达到第二稳态时，待测电池单体100内部的剩余空间、输气管路221与储液容器240之间保持压强平衡。

由此，以测量系统200在第一工作状态下达到第一稳态时气源210输出的气体量和测量系统200在第二工作状态下达到第二稳态时气源210输出的气体量均为n mol（摩尔）为例进行说明，本实施例的测量系统200的工作原理为：

测量系统200在第一稳态时，导液管路260的两端压力达到压强平衡，则可以用如下公式（1）表征：

其中，P₁为第一稳态下储液容器240中剩余液体液面上方气体压强；ρ为储液容器240中所容纳的液体的密度；g为重力加速度；h₁为第一稳态下储液容器240中当前的液面高度；P^θ为标准大气压，为常数；H为导液管路260的高度。

同时，测量系统200在第一稳态下，储液容器240内的气体满足理想气体状态方程，则可以用如下公式（2）表征：

P₁V₁=nRT （2）

其中，V₁为第一稳态下储液容器240中存留的气体的体积；n为气源210提供的气体的物质的量；R为摩尔气体常数（也叫普适气体恒量）；T为温度。

测量系统200在第一工作状态下达到第一稳态时，储液容器240排出部分液体，剩余液体的液面高度为第一高度h₁可以利用公式h₁=h_g-x₁计算得到。其中，h_g为储液容器240内原始的液面高度，h_g可以是已知的，也可以通过观察或读取的方式获知；x₁为储液容器240内的液面下降的高度，其也可以通过观察获知。这样，在获取第一高度h₁后，结合公式（1），即可计算出P₁的数值。

测量系统200在第一工作状态下达到第一稳态时，测量出储液容器240排出液体的质量为第一质量m₁，结合密度公式ρ=m/V，即可计算出第一稳态下储液容器240中排出的液体的体积，由于储液容器240排出液体的体积与储液容器240中存留的气体的体积相当，因此可以根据V₁=m₁/ρ计算得到V₁。

测量系统200在第二稳态时，导液管路260的两端压力达到压强平衡，则可以用如下公式（3）表征：

其中，P₂为第二稳态下储液容器240中剩余液体液面上方气体压强；h₂为第二稳态下储液容器240中当前的液面高度。

同时，测量系统200在第二稳态下，待测电池单体100和储液容器240内的气体满足理想气体状态方程，则可以用如下公式（4）表征：

P₂(V₂+V₀)=(n+n₀)RT （4）

其中，V₂为第二稳态下储液容器240中存留的气体的体积；V₀为待测电池单体100内剩余空间的体积；n₀为待测电池单体100内剩余空间中原有气体的物质的量。

测量系统200在第二工作状态下达到第二稳态时，储液容器240排出部分液体，剩余液体的液面高度为第二高度h₂可以利用公式h₂₌h_g-x₂计算得到。其中，x₂为储液容器240内的液面下降的高度，其也可以通过观察获知。这样，在获取第一高度h₂后，结合公式（3），即可计算出P₂的数值。

测量系统200在第二工作状态下达到第二稳态时，测量出储液容器240排出液体的质量为第二质量m₂，结合密度公式ρ=m/V，即可计算出第二稳态下储液容器240中排出的液体的体积，由于储液容器240排出液体的体积与储液容器240中存留的气体的体积相当，因此可以根据V₂=m₂/ρ计算得到V₂。

还需指出的是，在待测电池单体100接入测量系统200之前，取掉防爆片112后，待测电池单体100内部空间即通过通孔1110与大气连通，待测电池单体100内气体的压强与大气压强一致。可以用公式（5）表征：

通过联立公式（1）、（2）、（3）、（4）、（5），即可得到待测电池单体100内部剩余空间V₀的计算公式：

由前所述，P₁、V₁、P₂、V₂均可计算得到，则根据公式（6）可以计算出电池单体100内部剩余空间V₀。

通过设置气源210为气瓶或空气压缩机，气源210能够直接向储液容器240输送气体，结构简单，且计算待测电池单体100内部剩余空间时，无需考虑气源210的压强，计算简单。

继续参考图4所述，测量系统200还可以包括第一计量装置2210，第一计量装置2210设置在输气管路221上，第一计量装置2210用于检测气源210提供的气体量。

如图3所示，在导气管路222的出气端与输气管路221连通的实施方案中，第一计量装置2210可以位于输气管路221的进气端与导气管路222的出气端之间。气源210输出的气体流经第一计量装置2210，第一计量装置2210可以对其输出气体的气体量进行测量。气源210可配置成在第一计量装置2210测量到气体量达到设定值时停止向储液容器240输送气体。示例性地，输气管路221上还可以设有电磁阀，电磁阀位于输气管路221的出气端和第一计量装置2210之间，电磁阀用于控制输气管路221的通断，当第一计量装置2210测量到气体量达到设定值时，电磁阀关闭，以切断气源210与储液容器240的连通关系。

通过设置第一计量装置2210，测量系统200可以获知并控制气源210所提供气体的气体量。例如，测量系统200在第一工作状态下达到第一稳态时气源210输出的气体量和测量系统200在第二工作状态下达到第二稳态时气源210输出的气体量均可以控制在n mol。此时，结合上述实施例中对该测量系统200的测量原理的分析可知，最终测量得到的剩余空间体积V₀与气源210提供气体的气体量的具体数值并无直接关系。这样，V₀的计算公式相对简化。

当然，在本申请的其他实施例中，测量系统200在第一工作状态下达到第一稳态时气源210输出的气体量可以控制为n₁ mol，测量系统200在第二工作状态下达到第二稳态时气源210输出的气体量可以控制为n₂ mol， n₁≠n₂。也即，两种稳态下气源210提供的气体量不一致。根据上述实施例中公开的原理，通过联立公式（1）、（2）、（3）、（4）、（5），即可得到待测电池单体100内部剩余空间V₀的计算公式：

由于第一计量装置2210能够测得气源210输送气体的气体量，即n₁、n₂可获取得到，则根据公式（7）可以计算出电池单体100内部剩余空间V₀。

需要说明的是，气源210输出的气体体积不能过小，至少应该满足以下条件：在第一稳态和第二稳态下，储液容器240中的液面高度有相对明显的变化，以能够方便地观察到储液容器240内的液面下降的高度x₁和x₂。

相对于直接以定量的气源210供气，通过第一计量装置2210对气源210提供的气体量进行测量和控制，可以准确的控制气源210所提供的气体量。且根据第一计量装置2210的测量值控制两种稳态下气源210提供的气体量一致，电池单体100内部剩余空间V₀的计算公式简单。

图5为图3所示的另一种测量系统200在第二工作状态下达到第二稳态的示意图。在另一种可能的实施例中，气源210可以包括储气容器214和注液装置，储气容器214内部容纳有气体，输气管路221的进气端伸入至储气容器214内，注液装置用于向储气容器214内注入液体，以使储气容器214内的气体经由输气管路221的进气端排出。

储气容器214不限于为瓶体，也可以为罐体。测量系统200在第一工作状态下和在第二工作状态下时，储气容器214内均充满气体。这样，通过注液装置向储气容器214内注入液体，使得储气容器214内的气体排出并沿输气管路221输送给储液容器240。

本实施例中，储气容器214中气压是测量系统200压力的部分，该测量系统200达到第一稳态时，储气容器214、输气管路221与储液容器240之间保持压强平衡，该测量系统200达到第二稳态时，储气容器214、待测电池单体100内部的剩余空间、输气管路221与储液容器240之间保持压强平衡。

由此，以测量系统200在第一工作状态下达到第一稳态时气源210输出的气体量和测量系统200在第二工作状态下达到第二稳态时气源210输出的气体量均为n mol（摩尔）为例进行说明，本实施例的测量系统200的工作原理为：

测量系统200在第一稳态时，导液管路260的两端压力达到压强平衡，储气容器214和储液容器240内的气体满足理想气体状态方程，则可以用如下公式（8）表征：

P₁(V_g- VA_H2O +V₁) = nRT （8）

其中，V_g为测量系统200在第一工作状态下储气容器214、输气管路221内气体的初始体积；VA_H2O为测量系统200在第一工作状态下达到第一稳态时储气容器214排出的气体的体积，其与测量系统200在第一工作状态下达到第一稳态时注液装置注入储气容器214的液体的体积相当，因此，根据注液装置所注入的液体的体积，可以获知VA_H2O，即VA_H2O已知。

还需指出的是，在注液装置向储气容器214内注液之前，储气容器214与大气连通，储气容器214内气体的压强与大气压强一致。可以用公式（9）表征：

通过联立公式（8）、（9），即可得到V_g的计算公式：

由前所述，VA_H2O已知，且根据公式（1）可以计算得出P₁、根据公式V₁=m₁/ρ可以计算得出V₁，则根据公式（10）可以计算出V_g。

测量系统200在第二稳态时，导液管路260的两端压力达到压强平衡，待测电池单体100、储气容器214和储液容器240内的气体满足理想气体状态方程，则可以用如下公式（11）表征：

P₂(V_g+V₀- VB_H2O+V₂) = (n+n₀)RT （11）

其中，VB_H2O为测量系统200在第二工作状态下达到第二稳态时储气容器214排出的气体的体积，其与测量系统200在第二工作状态下达到第二稳态时注液装置注入储气容器214的液体的体积相当，因此，根据注液装置所注入的液体的体积，可以获知VB_H2O，即VB_H2O已知。

还需指出的是，在注液装置向储气容器214内注液之前，储气容器214与大气连通，储气容器214内气体的压强与大气压强一致。可以用公式（12）表征：

通过联立公式（11）、（12），即可得到V₀的计算公式：

由前所述，VB_H2O已知，且根据公式（3）可以计算得出P₂、根据公式V₂=m₂/ρ可以计算得出V₂，这样，可以计算出V₀。

本实施例的测量系统200中，利用注液装置向储气容器214注入液体，使得储气容器214的气体排出并输送给储液容器240。

上述注液装置例如可以为注液针，注液针的针管上可以设有刻度标识。本实施例中，利用注液针往储气容器214内注入液体，由于注液针上具有刻度标识，因此，通过读取注液针内液体的刻度，可以容易地获知测量系统200在第一工作状态下达到第一稳态时注液装置注入储气容器214的液体的体积，即容易获知VA_H2O。同理，通过读取注液针内液体的刻度，可以容易地获知测量系统200在第二工作状态下达到第二稳态时注液装置注入储气容器214的液体的体积，即容易获知VB_H2O。

作为一种可替换的实施例，如图5所示，注液装置可以包括盛水器212和注液管211，盛水器212内部储存有液体，注液管211的流入端与盛水器212连通，注液管211的流出端伸入至储气容器214内。这样，盛水器212通过注液管211向储气容器214输送液体。

进一步地，注液管211上可以设有第二计量装置213，第二计量装置213用于检测盛水器212提供的液体的流量。盛水器212可配置成在第二计量装置213测量到液体的流量达到预设值时停止向储气容器214输送液体。通过设置第二计量装置213，测量系统200可以获知并准确控制盛水器212所提供液体的体积。

其中，注液管211的流入端伸入至储气容器214内，并可以伸入至储气容器214的底端。这样，使得液体直接注入至储气容器214底部，以免液体因下落高度过高而溅起。在储气容器214为瓶体的实施方案中，输气管路221的进气端伸入至瓶体内，且可以伸入至瓶口。这样，确保瓶体内注入液体后，瓶体内的气体能够经输气管路221排出。

这样设计，注液装置为注液针时，根据注液针上的刻度标识，可以容易地获知注液装置注入储气容器214的液体的体积，以保证能够计算出电池单体100内部剩余空间的体积V₀。

根据本申请的一些实施例，储气容器214的容积与储液容器240的容积的比值大于等于1:1且小于等于3:1。

具体地，储气容器214的容积与储液容器240的容积的比值可以等于1:1，也即储气容器214与储液容器240的容积相同，二者可以为相同的瓶体或者罐体。

这样，测量系统200处于第一稳态时，储气容器214排出的气体体积与储液容器240排出的液体体积的比值大于等于1:1且小于等于3:1，在比值为1:1时，计算简单。

在上述实施例中，继续参考图4所示，储液容器240可以为量筒242，输气管路221的出气端和导液管路260的进液端由量筒242的筒口伸入至量筒242内，量筒242的筒口处安装有密封件241，密封件241用于将量筒242内部隔绝于外部环境。

其中，密封件241可以起到密封作用，以保证注入储液容器240的气体不会逸出。并且，量筒242可以配置成直径较小。可以理解的是，量筒242排出等量液体时，直径越小的量筒242的液面高度变化越明显，高度变化的测量误差越小，计算结果就越精确。

图6为本申请一些实施例中储液容器240的结构示意图。参照图6所示，量筒242可以设计呈U形，U形量筒242具有两个筒口，输气管路221的出气端由其中一个筒口伸入至U形量筒242内，导液管路260的进液端由另一个筒口伸入至U形量筒242内，且两个筒口处均设置有密封件241，以将量筒242内部隔绝于外部环境。

通过设置储液容器240包括量筒242，储液容器240的结构简单且容易实现。并且，利用量筒242上的刻度标识可以方便地监测储液容器240中液面高度的变化情况。

具体例如图5所示，输气管路221的出气端靠近量筒242的筒口，导液管路260的进液端伸入至量筒242的筒底。

通过设计输气管路221的出气端靠近量筒242的筒口，表征输气管路221的出气端伸入量筒242的长度较短，以免储液容器240内的液体经输气管路221回流。

与此同时，通过设计导液管路260的进液端伸入至量筒242的筒底，表征导液管路260的进液端伸入量筒242的长度较长，这样，当气源210向储液容器240输送的气体量较大时，储液容器240底部的液体也能够正常地被气体压入至导液管路260内。

请继续参考图4，测量系统200还可以包括质量计量装置250，质量计量装置250用于测量储液容器240排出的液体的质量。示例性地，质量计量装置250可以包括容水器251和称重装置252，容水器251放置于称重装置252上，导液管路260的出液端伸入至容水器251内。

其中，容水器251作为盛装储液容器240所排出液体的容器，其例如可以为图4所示的锥形瓶，还可呈其他形状。在本实施例中，使用了容水器251作为盛装储液容器240所排出液体的容器，但并不构成限定。在其他场景中也可以使用其它容器组成质量计量装置250。不过需要保证的是，容器与液体不会发生反应导致质量计量不准。称重装置252例如可以为图4所示的电子天平，本实施例对此不做限制。

在容水器251为锥形瓶的实施例中，导液管路260的出液端可以伸入至锥形瓶的瓶口处，表征导液管路260的出液端伸入锥形瓶的长度较短，以免锥形瓶内的液体沿导液管路260回流至储液容器240。

通过设计质量计量装置250包括容水器251和称重装置252，这种结构简单且容易实现，且利用称重装置252的读数变化即可快速确定排出的液体的第一质量m₁和第二质量m₂，测量方式简单准确。

根据本申请的一些实施例，气源210用于输出惰性气体。

示例性地，气源210提供的气体可以为氩气、氦气、氖气等惰性气体，惰性气体不与电池单体100的电芯组件130发生反应、且不溶于储液容器240的液体。

在常温常压下，惰性气体一般较难发生化学反应，也较难溶于水。因此，气源210输出惰性气体至储液容器240内，使得储液容器240排水，其中，导入储液容器240的气体体积与储液容器240导出的液体体积之间可以基本一致，误差较小，测量准确度更高。

在一个具体的实施例中，如图4所示，电池内剩余空间的测量系统200包括：气瓶、量筒242、锥形瓶、电子天平、输气管路221和导液管路260，锥形瓶放置在电子天平上。

其中，输气管路221的进气端与气瓶连通，输气管路221的出气端伸入至量筒242内，导气管路222的进气端用于与待测电池单体100的内部空间连通，导气管路222的出气端与输气管路221连通，导液管路260的进液端伸入至量筒242内，导液管路260的出液端伸入至锥形瓶内。并且，输气管路221上设置有第一计量装置2210，第一计量装置2210位于输气管路221的进气端与导气管路222的出气端之间，第一计量装置2210用于检测气瓶提供的气体量。

测量系统200在第一工作状态时，排气钉关闭，导气管路222与待测电池单体100的内部空间之间处于断开状态，储液容器240内充满液体，气瓶提供n mol气体，使得测量系统200达到第一稳态。此时，读取量筒242的刻度标识为第一高度h₁；记录电子天平的读数变化并获知第一质量m₁，通过密度公式ρ=m/V可以计算出被排出水的体积V₁。

测量系统200在第二工作状态时，排气钉打开，导气管路222与待测电池单体100的内部空间之间处于导通状态，储液容器240内充满液体，气瓶提供n mol气体，使得测量系统200达到第二稳态。此时，读取量筒242的刻度标识为第二高度h₂；记录电子天平的读数变化并获知第二质量m₂，通过密度公式ρ=m/V计算出被排出水的体积V₂。

根据公式（1）计算出P₁；根据公式（3）计算出P₂；再根据公式（6）可以计算出电池单体100内部剩余空间V₀。

在一个具体的实施例中，如图5所示，电池内剩余空间的测量系统200包括：注液针、储气容器214、量筒242、锥形瓶、电子天平、输气管路221和导液管路260，锥形瓶放置在电子天平上。其中，输气管路221的进气端与储气容器214连通，输气管路221的出气端伸入至量筒242内，导气管路222的进气端用于与待测电池单体100的内部空间连通，导气管路222的出气端与输气管路221连通，导液管路260的进液端伸入至量筒242内，导液管路260的出液端伸入至锥形瓶内。

测量系统200在第一工作状态时，排气钉关闭，导气管路222与待测电池单体100的内部空间之间处于断开状态，储液容器240内充满液体，利用注液针向储气容器214注入液体，注入液体体积为VA_H2O。此时，读取量筒242的刻度标识为第一高度h₁；记录电子天平的读数变化并获知第一质量m₁，通过密度公式ρ=m/V计算出被排出水的体积V₁。

测量系统200在第二工作状态时，排气钉打开，导气管路222与待测电池单体100的内部空间之间处于导通状态，储液容器240内充满液体，利用注液针向储气容器214注入液体，注入液体体积为VB_H2O。其中，VA_H2O＝VB_H2O。此时，读取量筒242的刻度标识为第二高度h₂；记录电子天平的读数变化并获知第二质量m₂，通过密度公式ρ=m/V计算出被排出水的体积V₂。

进一步地，联立公式（1）、（8）、（9），可以计算得出V_g；联立公式（3）、（10）、（13），可以计算出电池单体100内部剩余空间V₀。

图7为本申请一些实施例的电池内剩余空间的测量方法的流程示意图。参考图7所示，本申请实施例提供一种电池内剩余空间的测量方法（以下简称测量方法），该测量方法利用上述任一实施例的测量系统200对电池内剩余空间进行测量，该测量方法主要应用于电池单体100上剩余空间体积测量的过程中。

该测量系统200具有第一工作状态和第二工作状态。在第一工作状态下，开闭装置230控制导气管路222与待测电池单体100的内部空间之间处于断开状态，储液容器240内充满液体，气源210产生的气体经过输气管路221输送至储液容器240；在第二工作状态下，开闭装置230控制导气管路222与待测电池单体100的内部空间之间处于导通状态，储液容器240内充满液体，气源210产生的气体经过导气管路222输送至储液容器240。

该测量方法包括以下步骤S101至步骤S103。

步骤S101，在测量系统200的第一工作状态下，响应于达到第一稳态，确定储液容器240中剩余液体的液面高度为第一高度，确定储液容器240排出液体的第一质量。

步骤S102，在测量系统200的第二工作状态下，响应于达到第二稳态，确定储液容器240中剩余液体的液面高度为第二高度，确定储液容器240排出液体的第二质量。

步骤S103，根据第一高度、第一质量、第二高度、第二质量，确定待测电池单体100的剩余空间的体积。

基于上述测量系统200，配合该测量方法即可实现对待测电池单体100的测量。测量系统200处于第一工作状态下，测量系统200未接入电池单体100，对储液容器240进行通气排液，达到第一稳态后，确定对应的排出液体的第一高度、第一质量；测量系统200处于第二工作状态下，测量系统200接入电池单体100，对储液容器240进行通气排液，达到第二稳态后，确定对应的排出液体的第二高度、第二质量；两次状态之间的差别即为电池单体100内剩余空间的接入导致的，故根据接入待测电池单体100前后，测量系统200达到稳定状态下的测量参数的变化，可确定出待测电池单体100内部的剩余空间的体积。

相对于真空仓的测量方式，该测量方法对仪器精密度要求更低，测量误差较小，测量精度高。

示例性地，上述步骤S103的具体可以采用如下步骤来实现：

步骤S1031，根据第一高度、第一质量，确定测量系统200在第一稳态下的第一气体状态关系。

步骤S1032，根据第二高度、第二质量，确定测量系统200在第二稳态下的第二气体状态关系。

步骤S1033，根据第一气体状态关系、第二气体状态关系、待测电池单体100的剩余空间的气体状态关系，确定待测电池单体100内剩余空间的体积。

其中，步骤S1031可以由下述步骤来实现：

步骤1，根据第一质量、液体的密度，结合密度公式ρ=m/V，即可确定第一体积V₁；其中，第一体积为测量系统200在第一稳态下储液容器240排出的液体的体积。

步骤2，根据第一稳态下导液管路260两端的压强关系，结合上述公式（1），即可确定储液容器240内部的第一气体压强P₁。

步骤3，根据第一体积V₁、第一气体压强P₁，结合上述公式（2），可以确定测量系统200在第一稳态下的第一气体状态关系。

和步骤S1031的实现方式类似地，步骤S1032可以由下述步骤来实现：

步骤1，根据第二质量、液体的密度，结合密度公式ρ=m/V，即可确定第二体积V₂；其中，第二体积为测量系统200在第二稳态下储液容器240排出的液体的体积。

步骤2，根据第二稳态下导液管路260两端的压强关系，结合上述公式（3），即可确定储液容器240内部的第二气体压强P₂。

步骤3，根据第二体积V₂、第二气体压强P₂，结合上述公式（4），可以确定测量系统200在第二稳态下的第二气体状态关系。

可以理解，步骤S1031与步骤S1032的执行顺序是非限制性的，本实施例对此不做限制。

这样设计，该测量方法是利用测量系统200处于稳定状态时压强平衡特点和气体处于平衡态的特点对待测电池单体100内剩余空间的体积直接进行计算。如此，该测量方法可以应用于测量各种型号的电池单体100，而不受限于真空仓的体积。

在上述实施方案中，测量系统200在第一工作状态下气源210提供气体的气体量和测量系统200在第二工作状态下气源210提供气体的气体量相同。

也就是说，在图4所示的示例中，测量系统200在第一工作状态下气源210提供气体的气体量和测量系统200在第二工作状态下气源210提供气体的气体量均可为n mol。

如此，电池单体100内剩余空间的体积V₀与气源210提供气体的气体量的具体数值可以无关。这样，电池单体100内剩余空间体积V₀的计算公式相对简化。

图8为本申请一些实施例的电池内剩余空间的测量装置300的结构示意图。请参照图8，本申请实施例还提供一种电池内剩余空间的测量装置（以下简称测量装置300），应用于电池单体100的生产过程中，具体可以用于电池单体100中剩余空间测量过程中。

该测量装置300具体可以包括：测量参数读取模块310和体积计算模块320。其中，测量参数读取模块310用于在测量系统200的第一工作状态下，响应于达到第一稳态，确定储液容器中剩余液体的液位高度为第一高度，确定储液容器排出液体的第一质量；测量参数读取模块310还用于在测量系统200的第二工作状态下，响应于达到第二稳态，确定储液容器中剩余液体的液位高度为第二高度，确定储液容器排出液体的第二质量。体积计算模块320用于根据第一高度、第一质量、第二高度、第二质量，确定待测电池单体100的剩余空间的体积。

在一些实施例中，体积计算模块320被进一步配置成根据第一高度、第一质量，确定测量系统200在第一稳态下的第一气体状态关系；根据第二高度、第二质量，确定测量系统200在第二稳态下的第二气体状态关系；根据第一气体状态关系、第二气体状态关系、待测电池单体100的剩余空间的气体状态关系，确定待测电池单体100内剩余空间的体积。

在一些实施例中，测量系统200在第一工作状态下气源提供气体的气体量和测量系统200在第二工作状态下气源提供气体的气体量相同。

图9为本申请一些实施例提供的电池质量检测方法的流程示意图。参考图9所示，本申请实施例提供一种电池质量检测方法（以下简称检测方法），该检测方法主要应用于电池单体100上剩余空间体积测量之后，根据测量得到的电池单体100的剩余空间体积，检测电池单体100的质量。该检测方法具体包括以下步骤S201至步骤S202。

步骤S201，基于上述任一测量方法获取待测电池单体100内剩余空间的体积。

步骤S202，根据待测电池单体100内剩余空间的体积，确定待测电池单体100的质量指标；其中，所述质量指标包括注液效率、浸润程度和电解液的副反应程度中的至少一者。

在一种可能的情形中，当待测电池单体100为注液后的电池单体100时，质量指标可以包括注液效率。也就是说，该检测方法根据待测电池单体100内剩余空间的体积，可以确定待测电池单体100的注液效率。

注液后，通过测试对应时间点电池单体100内部剩余空间，可以判断对应的注液效率。注液效率的高低同样对电池单体100的生产过程起着较大的影响作用，注液效率越高，电池单体100的生产效率也越高。因此，结合本申请实施例中的电池单体100内剩余空间测量方法，可以准确高效地计算电池单体100内剩余空间的大小，并以此来确定电池单体100的注液效率。若注液效率过低，则可以提醒进行工艺优化，以提高注液效率。

在另一种可能的情形中，当待测电池单体100为注液后静置预设时长的电池单体100时，质量指标还可以包括浸润程度。也就是说，该检测方法根据待测电池单体100内剩余空间的体积，可以确定待测电池单体100当前的浸润程度。

对于注液后静置预设时长的电池单体100，可以在不同时间节点测量其剩余空间体积大小，并据此，判断电解液的浸润程度。在一些场景中，还可以对应地作出剩余空间随时间变化的曲线，当剩余空间大小达到稳态或者剩余空间随时间变化的增长率低于某数值时，即可判定为浸润良好，此时的时间为电池单体100的浸润时间窗口。

在再一种可能的情形中，质量指标可以包括电解液的副反应程度。也就是说，该检测方法根据待测电池单体100内剩余空间的体积，可以确定待测电池单体100的电解液的副反应程度。

对于化成阶段的电池单体100或者循环阶段的电池单体100或失效电池单体100，其电池单体100内部的剩余空间的体积变化与电解液的消耗相关联。通过测量电池单体100内剩余空间的体积，可以判断电解液的副反应程度或电解液的损耗程度。相对应的，判断的结果可以用于指导电池单体100生产过程中的电解液注入量的调整。

这样，利用本实施例的检测方法一是可以及时获知待测电池单体100的注液效率，进而能够及时优化电池单体100的制作工序，二是可以高效地确定电池单体100的浸润程度和对应的浸润时间窗口，以在浸润完成时及时地进入下一工艺环节，三是根据待测电池单体100的电解液的副反应程度，可以判断电池单体100的电解液的损耗程度，据此及时调节电解液注入量，以免电池单体100内部的电解液过少。

还需指出的是，由于上述测量方法可以准确高效地测量出待测电池单体100内剩余空间的体积，因此，利用本实施例的检测方法可以准确高效地确定待测电池单体100的质量指标。

在一些实施例中，质量指标可以包括电解液的副反应程度，本实施例的检测方法在执行步骤S202之后，还可以执行步骤S203。

步骤S203，若待测电池单体100的电解液的副反应程度超过反应量阈值，则发出提示信息，提示信息用于提示电极材料优化和/或电解液成分优化。

其中，电解液的过快损耗也会影响电池单体100的寿命。因此，如果电解液的副反应程度超出的反应量阈值，则表明电池单体100的寿命较短，需要进行相应的优化，以减少电解液的损耗。相对应的，可以对电解液的成分进行优化，也可以对电极材料进行优化，以降低副反应的程度。

示例性地，提示信息的类型是非限制性地，例如可以为文字信息，也可以为语音信息或者图像信息。提示信息例如可以直接发送至工作人员的移动终端。

如此设计，工作人员根据提示信息可以及时获知电极材料是否需要优化以及电解液成分是否需要优化，进而有利于工作人员及时对电池单体100做出优化。

此外，在质量指标包括电解液的副反应程度，待测电池单体100为不同测试工况下的电池单体100的实施方案中，该检测方法在执行步骤S202之后，还可以包括步骤S204。

步骤S204，根据待测电池单体100的电解液的副反应程度，确定对应测试工况对待测电池单体100的损耗率。

对应于不同的电池单体100循环测试工况，不同的电解液的副反应程度也可以表征对应工况下的电池单体100的损耗率或使用寿命，进而可以将电解液的副反应程度较低的工况作为依据，对电池单体100的使用方式进行建议。通过这样设置，可以获知待测电池单体100的损耗率，据此可以了解待测电池单体100的使用寿命。

图10为本申请一些实施例的电池质量检测装置400的结构示意图。请参照图10，本申请实施例还提供一种电池质量检测装置400（以下简称检测装置400），应用于电池单体100中剩余空间测量过程中。

电池质量检测装置400可以包括获取模块410和质量确定模块420，获取模块410用于获取待测电池单体100内剩余空间的体积；质量确定模块420用于根据待测电池单体100内剩余空间的体积，确定待测电池单体100的质量指标；其中，质量指标包括注液效率、浸润程度和电解液的副反应程度中的至少一者。

在一些实施例中，质量指标包括电解液的副反应程度，电池质量检测装置400还可以包括：提示模块430，在质量确定模块420根据待测电池单体100内剩余空间的体积，确定待测电池单体100的质量指标之后，提示模块430用于若待测电池单体100的电解液的副反应程度超过反应量阈值，则发出提示信息，提示信息用于提示电极材料优化和/或电解液成分优化。

在一些实施例中，质量指标包括电解液的副反应程度，待测电池单体100为不同测试工况下的电池单体100，质量确定模块420在根据待测电池单体100内剩余空间的体积，确定待测电池单体100的质量指标之后，进一步配置成用于根据待测电池单体100的电解液的副反应程度，确定对应测试工况对待测电池单体100的损耗率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (18)

1.一种电池内剩余空间的测量系统，其特征在于，包括：

输气管路；

气源，与所述输气管路的进气端连通，所述气源用于提供气体；

储液容器，用于盛装液体，所述输气管路的出气端伸入至所述储液容器内；

导气管路，所述导气管路的进气端用于与待测电池单体的内部连通，所述导气管路的出气端与所述储液容器连通；

开闭装置，用于控制所述导气管路与所述待测电池单体的内部空间之间的通断状态；

导液管路，所述导液管路的进液端与所述储液容器连通；

其中，所述气源产生的气体经过所述输气管路输送至所述储液容器内，所述待测电池单体内部的气体经过所述导气管路输送至所述储液容器内。

2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述气源为气瓶或者空气压缩机。

3.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于，还包括第一计量装置，所述第一计量装置设置在所述输气管路上，所述第一计量装置用于检测所述气源提供的气体量。

4.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述气源包括：

储气容器，内部容纳有气体，所述输气管路的进气端伸入至所述储气容器内；以及

注液装置，用于向所述储气容器内注入液体，以使所述储气容器内的气体经由所述输气管路的进气端排出。

5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述注液装置包括注液针，所述注液针的针管上设有刻度标识；或者，所述注液装置包括盛水器和注液管，所述盛水器内部储存有液体，所述注液管的流入端与所述盛水器连通，所述注液管的流出端伸入至所述储气容器内。

6.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述储气容器的容积与所述储液容器的容积的比值大于等于1:1且小于等于3:1。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的测量系统，其特征在于，所述储液容器为量筒，所述输气管路的出气端和所述导液管路的进液端由所述量筒的筒口伸入至所述量筒内，所述量筒的筒口处安装有密封件，所述密封件用于将所述量筒内部隔绝于外部环境。

8.根据权利要求7所述的测量系统，其特征在于，所述输气管路的出气端靠近所述量筒的筒口，所述导液管路的进液端伸入至所述量筒的筒底。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的测量系统，其特征在于，还包括：质量计量装置，所述质量计量装置包括：容水器和称重装置，所述容水器放置于所述称重装置上，所述导液管路的出液端伸入至所述容水器内。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的测量系统，其特征在于，所述气源用于输出惰性气体。

11.一种利用权利要求1至10中任一项所述的测量系统对电池内剩余空间的测量方法，其特征在于，所述测量系统具有第一工作状态和第二工作状态；

在所述第一工作状态下，所述开闭装置控制所述导气管路与所述待测电池单体的内部空间之间处于断开状态，所述气源产生的气体经过所述输气管路输送至所述储液容器内；

在所述第二工作状态下，所述开闭装置控制所述导气管路与所述待测电池单体的内部空间之间处于导通状态，所述气源产生的气体经过所述输气管路输送至所述储液容器内，并且所述待测电池单体内部的气体经过所述导气管路输送至所述储液容器内；

所述测量方法包括：

在所述测量系统的所述第一工作状态下，响应于达到第一稳态，确定所述储液容器中剩余液体的液位高度为第一高度，确定所述储液容器排出液体的第一质量；

在所述测量系统的所述第二工作状态下，响应于达到第二稳态，确定所述储液容器中剩余液体的液位高度为第二高度，确定所述储液容器排出液体的第二质量；

根据所述第一高度、所述第一质量、所述第二高度、所述第二质量，确定所述待测电池单体的剩余空间的体积。

12.根据权利要求11所述的测量方法，其特征在于，所述根据所述第一高度、所述第一质量、所述第二高度、所述第二质量，确定所述待测电池单体的剩余空间的体积，包括：

根据所述第一高度、所述第一质量，确定所述测量系统在第一稳态下的第一气体状态关系；

根据所述第二高度、所述第二质量，确定所述测量系统在第二稳态下的第二气体状态关系；

根据所述第一气体状态关系、所述第二气体状态关系、所述待测电池单体的剩余空间的气体状态关系，确定所述待测电池单体内剩余空间的体积。

13.根据权利要求11或12所述的测量方法，其特征在于，所述测量系统在所述第一工作状态下所述气源提供气体的气体量和所述测量系统在所述第二工作状态下所述气源提供气体的气体量相同。

14.一种电池质量检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：

基于权利要求11至13中任一项所述的测量方法获取待测电池单体内剩余空间的体积；

根据所述待测电池单体内剩余空间的体积，确定所述待测电池单体的质量指标；其中，所述质量指标包括注液效率、浸润程度和电解液的副反应程度中的至少一者。

15.根据权利要求14所述的检测方法，其特征在于，所述质量指标包括电解液的副反应程度，

在所述根据所述待测电池单体内剩余空间的体积，确定所述待测电池单体的质量指标之后，所述检测方法还包括：

若所述待测电池单体的电解液的副反应程度超过反应量阈值，则发出提示信息，所述提示信息用于提示电极材料优化和/或电解液成分优化。

16.根据权利要求14或15所述的检测方法，其特征在于，所述质量指标包括电解液的副反应程度，所述待测电池单体为不同测试工况下的电池单体，

在所述根据所述待测电池单体内剩余空间的体积，确定所述待测电池单体的质量指标之后，所述检测方法还包括：

根据所述待测电池单体的电解液的副反应程度，确定对应测试工况对所述待测电池单体的损耗率。

17.一种利用权利要求1至10中任一项所述的测量系统对电池内剩余空间的测量装置，其特征在于，所述测量系统具有第一工作状态和第二工作状态；

在所述第一工作状态下，所述开闭装置控制所述导气管路与所述待测电池单体的内部空间之间处于断开状态，所述气源产生的气体经过所述输气管路输送至所述储液容器内；

在所述第二工作状态下，所述开闭装置控制所述导气管路与所述待测电池单体的内部空间之间处于导通状态，所述气源产生的气体经过所述输气管路输送至所述储液容器内，并且所述待测电池单体内部的气体经过所述导气管路输送至所述储液容器内；

所述测量装置包括：

测量参数读取模块，用于在所述测量系统的所述第一工作状态下，响应于达到第一稳态，确定所述储液容器中剩余液体的液位高度为第一高度，确定所述储液容器排出液体的第一质量；以及用于在所述测量系统的所述第二工作状态下，响应于达到第二稳态，确定所述储液容器中剩余液体的液位高度为第二高度，确定所述储液容器排出液体的第二质量；

体积计算模块，用于根据所述第一高度、所述第一质量、所述第二高度、所述第二质量，确定待测电池单体的剩余空间的体积。

18.一种电池质量检测装置，其特征在于，包括：

获取模块，被配置为基于如权利要求11至13中任一项所述的测量方法获取待测电池单体内剩余空间的体积；

质量确定模块，用于根据所述待测电池单体内剩余空间的体积，确定所述待测电池单体的质量指标；其中，所述质量指标包括注液效率、浸润程度和电解液的副反应程度中的至少一者。

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