CN116087346A - 电池电解液含量检测方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
电池电解液含量检测方法、装置、计算机设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116087346A CN116087346A CN202310385257.2A CN202310385257A CN116087346A CN 116087346 A CN116087346 A CN 116087346A CN 202310385257 A CN202310385257 A CN 202310385257A CN 116087346 A CN116087346 A CN 116087346A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- electrolyte content
- scanning position
- target
- function
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4285—Testing apparatus
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/02—Analysing fluids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本申请涉及一种电池电解液含量检测方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括:通过超声波对待测电池表面上的目标扫描位置进行检测,并采集声学特征信号;检测待测电池在目标扫描位置下的电池厚度,确定对应的各拟合参数值,并根据各拟合参数值及基础电解液含量函数构建目标电解液含量函数;根据声学特征信号及目标电解液含量函数,确定待测电池在目标扫描位置的电解液含量,将下一个扫描位置作为目标扫描位置,并跳转至通过超声波对待测电池表面上的目标扫描位置进行检测的步骤,直至待测电池表面被扫描完毕为止;根据各目标扫描位置的电解液含量,整合得到待测电池的电解液含量分布数据。采用本方法能够提高局部电解液含量检测精度。
Description
技术领域
本申请涉及锂电池技术领域,特别是涉及一种电池电解液含量检测方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
锂离子电池由于其自身比能量高、比功率大、循环寿命长以及绿色环保无污染的特点,已被广泛应用于消费电子产品、电网储能、新能源汽车等领域,逐渐成为了人们生活中难以替代的存在。
电解液的状态对电池基本性能及安全性具有非常重要的作用。它是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证,它含量的多少,将直接影响到锂离子电池的基本性能,而电解液会因为产气、SEI膜(Solid Electrolyte Interphase,固体电解质界面膜)消耗、制作工艺问题、电解液浸润不好等原因存在缺失问题,因此检测电解液的含量以及均一性非常重要。
对于锂电池的检测手段分为原位检测和拆解检测。若采用拆解检测,则需要消耗大量的人力、物力和时间,而且拆解检测会破坏电池,导致电池不能继续使用。而针对原位检测而言,目前的原位检测方法只能计算电池的总电解液含量,而无法获得电池在每个位置上的局部电解液含量。若通过估计方法对局部电解液含量进行估计,则估计方法误差较大,导致无法得到电池的准确局部电解液含量分布信息。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种电池电解液含量检测方法、装置、计算机设备和存储介质。
第一方面,本申请提供了一种电池电解液含量检测方法。所述方法包括:
通过超声波对待测电池表面上的目标扫描位置进行检测,并采集所述超声波在所述目标扫描位置下产生的声学特征信号;
检测所述待测电池在所述目标扫描位置下的电池厚度,确定所述电池厚度对应的各拟合参数值,并根据各所述拟合参数值及基础电解液含量函数,构建针对所述目标扫描位置的目标电解液含量函数;其中,所述目标电解液含量函数用于表征所述声学特征信号和所述目标扫描位置的电解液含量之间的关系;
根据所述目标扫描位置对应的所述声学特征信号及所述目标扫描位置对应的目标电解液含量函数,确定所述待测电池在所述目标扫描位置的电解液含量,将所述待测电池表面上的下一个扫描位置作为所述目标扫描位置,并跳转至通过超声波对待测电池表面上的目标扫描位置进行检测的步骤,直至所述待测电池表面被扫描完毕为止;
根据各所述目标扫描位置的所述电解液含量,整合得到所述待测电池的电解液含量分布数据。
在其中一个实施例中,所述确定所述电池厚度对应的各拟合参数值,包括:
分别获取所述基础电解液含量函数中,各拟合参数对应的拟合参数函数,所述拟合参数函数用于表征所述拟合参数和所述电池厚度之间的关系;
根据各所述拟合参数函数和所述电池厚度,确定所述电池厚度对应的各拟合参数值。
在其中一个实施例中,所述分别获取所述基础电解液含量函数中,各拟合参数对应的拟合参数函数之前,所述方法还包括:
根据所述待测电池的电池类型,获取所述电池类型对应的基础电解液含量函数。
在其中一个实施例中,所述根据所述待测电池的电池类型,获取所述电池类型对应的基础电解液含量函数,包括:
确定所述目标扫描位置处于的目标电池分区,所述目标电池分区包括正极极耳区域、负极极耳区域、主体区域及特殊区域中的任意一个,所述特殊区域为所述待测电池中,除所述正极极耳区域、所述负极极耳区域、所述主体区域之外的区域;
根据所述待测电池的电池类型及所述目标电池分区,获取所述电池类型及所述目标电池分区对应的基础电解液含量函数。
在其中一个实施例中,所述通过超声波对待测电池进行扫描之前,所述方法还包括:
获取多个样本电池;
通过超声波对各所述样本电池进行扫描,并分别采集所述超声波在各第一扫描位置下产生的第一声学特征信号;
分别检测各所述样本电池对应各所述第一扫描位置的第一电解液含量、及各所述样本电池对应各所述第一扫描位置的第一电池厚度;
根据对应同一所述第一电池厚度的各互相对应的所述第一声学特征信号和所述第一电解液含量,拟合得到各所述第一电池厚度对应的第一电解液含量函数,其中,互相对应的所述第一声学特征信号和所述第一电解液含量,是对应同一所述第一扫描位置的所述第一声学特征信号和所述第一电解液含量;
根据各所述第一电解液含量函数,确定所述基础电解液含量函数。
在其中一个实施例中,所述根据对应同一所述第一电池厚度的各互相对应的所述第一声学特征信号和所述第一电解液含量,拟合得到各所述第一电池厚度对应的第一电解液含量函数,包括:
针对任一电池分区,根据所述电池分区对应的各第二扫描位置,获取各所述第二扫描位置对应的第二声学特征信号,和各所述第二扫描位置对应的第二电解液含量;
根据各所述电池分区中,对应同一所述第一电池厚度的各互相对应的所述第二声学特征信号和所述第二电解液含量,分别拟合得到各所述电池分区对应各所述第一电池厚度的第一电解液含量函数。
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
获取各所述第一电解液含量函数中,对应第一参数的第一拟合参数值,所述第一参数是所述基础电解液含量函数中的任一参数;
根据各互相对应的所述第一拟合参数值和所述第一电池厚度,拟合得到针对所述第一参数的拟合参数函数,其中,互相对应的所述第一拟合参数值和所述第一电池厚度,是对应同一所述第一电解液含量函数的所述第一拟合参数值和所述第一电池厚度。
在其中一个实施例中,所述根据各所述扫描位置的所述电解液含量,整合得到所述待测电池的电解液含量分布数据,包括:
生成所述待测电池对应的可视化电池图像;
针对各所述扫描位置,根据各所述扫描位置对应的所述电解液含量,分别确定各所述扫描位置对应的目标可视化形式;
针对任一所述扫描位置,在所述可视化电池图像上,采用所述扫描位置对应的所述目标可视化形式显示所述扫描位置对应的区域。
第二方面,本申请还提供了一种电池电解液含量检测装置。所述装置包括:
第一检测模块,用于通过超声波对待测电池表面上的目标扫描位置进行检测,并采集所述超声波在所述目标扫描位置下产生的声学特征信号;
构建模块,用于检测所述待测电池在所述目标扫描位置下的电池厚度,确定所述电池厚度对应的各拟合参数值,并根据各所述拟合参数值及基础电解液含量函数,构建针对所述目标扫描位置的目标电解液含量函数;其中,所述目标电解液含量函数用于表征所述声学特征信号和所述目标扫描位置的电解液含量之间的关系;
第一确定模块,用于根据所述目标扫描位置对应的所述声学特征信号及所述目标扫描位置对应的目标电解液含量函数,确定所述待测电池在所述目标扫描位置的电解液含量,将所述待测电池表面上的下一个扫描位置作为所述目标扫描位置,并跳转至通过超声波对待测电池表面上的目标扫描位置进行检测的步骤,直至所述待测电池表面被扫描完毕为止;
整合模块,用于根据各所述目标扫描位置的所述电解液含量,整合得到所述待测电池的电解液含量分布数据。
在其中一个实施例中,所述构建模块,还用于:
分别获取所述基础电解液含量函数中,各拟合参数对应的拟合参数函数,所述拟合参数函数用于表征所述拟合参数和所述电池厚度之间的关系;
根据各所述拟合参数函数和所述电池厚度,确定所述电池厚度对应的各拟合参数值。
在其中一个实施例中,所述装置还包括:
第一获取模块,用于根据所述待测电池的电池类型,获取所述电池类型对应的基础电解液含量函数。
在其中一个实施例中,所述第一获取模块,还用于:
确定所述目标扫描位置处于的目标电池分区,所述目标电池分区包括正极极耳区域、负极极耳区域、主体区域及特殊区域中的任意一个,所述特殊区域为所述待测电池中,除所述正极极耳区域、所述负极极耳区域、所述主体区域之外的区域;
根据所述待测电池的电池类型及所述目标电池分区,获取所述电池类型及所述目标电池分区对应的基础电解液含量函数。
在其中一个实施例中,所述装置还包括:
第二获取模块,用于获取多个样本电池;
扫描模块,用于通过超声波对各所述样本电池进行扫描,并分别采集所述超声波在各第一扫描位置下产生的第一声学特征信号;
第二检测模块,用于分别检测各所述样本电池对应各所述第一扫描位置的第一电解液含量、及各所述样本电池对应各所述第一扫描位置的第一电池厚度;
第一拟合模块,用于根据对应同一所述第一电池厚度的各互相对应的所述第一声学特征信号和所述第一电解液含量,拟合得到各所述第一电池厚度对应的第一电解液含量函数,其中,互相对应的所述第一声学特征信号和所述第一电解液含量,是对应同一所述第一扫描位置的所述第一声学特征信号和所述第一电解液含量;
第二确定模块,用于根据各所述第一电解液含量函数,确定所述基础电解液含量函数。
在其中一个实施例中,所述第一拟合模块,还用于:
针对任一电池分区,根据所述电池分区对应的各第二扫描位置,获取各所述第二扫描位置对应的第二声学特征信号,和各所述第二扫描位置对应的第二电解液含量;
根据各所述电池分区中,对应同一所述第一电池厚度的各互相对应的所述第二声学特征信号和所述第二电解液含量,分别拟合得到各所述电池分区对应各所述第一电池厚度的第一电解液含量函数。
在其中一个实施例中,所述装置还包括:
第三获取模块,用于获取各所述第一电解液含量函数中,对应第一参数的第一拟合参数值,所述第一参数是所述基础电解液含量函数中的任一参数;
第二拟合模块,用于根据各互相对应的所述第一拟合参数值和所述第一电池厚度,拟合得到针对所述第一参数的拟合参数函数,其中,互相对应的所述第一拟合参数值和所述第一电池厚度,是对应同一所述第一电解液含量函数的所述第一拟合参数值和所述第一电池厚度。
在其中一个实施例中,所述整合模块,还用于:
生成所述待测电池对应的可视化电池图像;
针对各所述扫描位置,根据各所述扫描位置对应的所述电解液含量,分别确定各所述扫描位置对应的目标可视化形式;
针对任一所述扫描位置,在所述可视化电池图像上,采用所述扫描位置对应的所述目标可视化形式显示所述扫描位置对应的区域。
第三方面,本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以上任一项方法。
第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以上任一项方法。
第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以上任一项方法。
上述电池电解液含量检测方法、装置、计算机设备及存储介质,通过超声波对待测电池进行扫描,并针对每一个扫描位置均采集声学特征信号和电池厚度,以根据基础电解液含量函数构建针对该扫描位置的目标电解液含量函数,并根据目标电解液含量函数得到扫描位置对应的电解液含量。由于本申请实施例预先构建基础电解液含量函数,并考虑电池厚度对声学特征信号造成的影响,在每个目标扫描位置均根据电池厚度确定基础电解液含量函数的参数,得到针对该目标扫描位置的较为精确的目标电解液含量函数,进而根据目标电解液含量函数计算目标扫描位置上的电解液含量,因而能够提高待测电池电解液局部含量的检测精度。
附图说明
图1为一个实施例中电池电解液含量检测方法的流程示意图;
图2为一个实施例中基础电解液含量函数的示意图;
图3为一个实施例中电解液含量分布数据的示意图;
图4为一个实施例中步骤104的流程示意图;
图5为一个实施例中拟合参数函数的示意图;
图6为一个实施例中拟合参数函数的示意图;
图7为一个实施例中电池电解液含量检测方法的流程示意图;
图8为一个实施例中电池分区的示意图;
图9为一个实施例中电池电解液含量检测方法的流程示意图;
图10为一个实施例中步骤908的流程示意图;
图11为一个实施例中电池电解液含量检测方法的流程示意图;
图12为一个实施例中多个第一电解液含量函数的示意图;
图13为一个实施例中步骤108的示意图;
图14为一个实施例中电池电解液含量检测方法的流程示意图;
图15为一个实施例中电池电解液含量检测装置的结构框图;
图16为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种电池电解液含量检测方法,本实施例以该方法应用于终端进行举例说明,可以理解的是,该方法也可以应用于服务器,还可以应用于包括终端和服务器的系统,并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中,该方法包括以下步骤:
步骤102,通过超声波对待测电池表面上的目标扫描位置进行检测,并采集超声波在目标扫描位置下产生的声学特征信号。
本申请实施例中,待测电池可以为任意一种内部含有电解液的电池。可以通过为超声波探头预设扫描路线,使得超声波探头在待测电池表面进行移动扫描,并在超声波探头移动至预定的目标扫描位置时,采集超声波在目标扫描位置下产生的声学特征信号。其中,声学特征信号可以包括透射特征信号和反射特征信号,例如可以为透射幅值、前反射飞行时间、后反射飞行时间、超声波射频波形的峰-峰值、半波的最高幅值、波形首个波峰幅值、声波总能量、脉宽、特征频率中的一个或多个信号,本申请实施例对此不作具体限定。
步骤104,检测待测电池在目标扫描位置下的电池厚度,确定电池厚度对应的各拟合参数值,并根据各拟合参数值及基础电解液含量函数,构建针对目标扫描位置的目标电解液含量函数;其中,目标电解液含量函数用于表征声学特征信号和目标扫描位置的电解液含量之间的关系。
本申请实施例中,在对目标扫描位置进行超声波检测时,可以检测待测电池在目标扫描位置处的电池厚度。可以通过超声波同时检测目标扫描位置处的电池厚度(例如,根据超声波在电池前表面上产生反射波,和超声波在电池后表面上产生反射波之间的时间差与超声波的传播速度,获取电池厚度),或者也可以采用其他方式测量目标扫描位置处的电池厚度,本申请实施例对此不作具体限定。
由于电池在使用过程中会因产气等原因变厚,而电池厚度会对超声波的声学特征信号产生一定影响,故而可以根据电池厚度获取基础电解液含量函数的拟合参数值,以根据拟合参数值对基础电解液含量函数进行适应性的调整。基础电解液含量函数用于表征声学特征信号和电解液含量之间的关系类型,例如其可以为一次函数、二次函数或三角函数等。参照图2所示,以声学特征信号为超声波的透射幅值为例,为基础电解液含量函数的一个示例。可以通过对实验数据进行拟合,或是通过神经网络的训练等得到基础电解液含量函数。基础电解液含量函数具有一个或多个拟合参数,拟合参数即基础电解液含量函数中的各常数系数(例如,当基础电解液含量函数为y=kx+b时(其中y代表电解液含量,x代表声学特征信号),其拟合参数为k和b,当基础电解液含量函数为y=ax2+bx+c的时,其拟合参数为a、b和c)。
可以根据电池厚度确定各拟合参数的拟合参数值。例如,可以预先确定各电池厚度和拟合参数值之间的对应关系,并根据电池厚度查询其对应的拟合参数值。或者也可以预先构建电池厚度和拟合参数值之间的拟合参数函数,并根据拟合参数函数得到对应电池厚度的拟合参数值,本申请实施例对此不作具体限定。
在得到拟合参数值后,可以将拟合参数值代入基础电解液含量函数的各拟合参数中,以得到目标电解液含量函数。例如,若基础电解液含量函数为y=kx+b,确定的拟合参数值为k=2,b=1,则目标电解液含量函数为y=2x+1。
步骤106,根据目标扫描位置对应的声学特征信号及目标扫描位置对应的目标电解液含量函数,确定待测电池在目标扫描位置的电解液含量,将待测电池表面上的下一个扫描位置作为目标扫描位置,并跳转至通过超声波对待测电池表面上的目标扫描位置进行检测的步骤,直至待测电池表面被扫描完毕为止。
本申请实施例中,在得到目标电解液含量函数后,可以将声学特征信号代入至目标电解液含量函数中,以得到目标扫描位置处的电解液含量,进而将超声波探头移动至下一个预定的扫描位置,并按照前述流程检测下一个扫描位置处的电解液含量,直至超声波探头完成预定的扫描路线,对待测电池扫描完毕为止。
步骤108,根据各目标扫描位置的电解液含量,整合得到待测电池的电解液含量分布数据。
本申请实施例中,在待测电池被扫描完毕后,可以将在各目标扫描位置上得到的电解液含量进行整合,以得到待测电池在每个目标扫描位置对应的区域的电解液含量,也即得到待测电池的整体电解液含量分布数据。如图3所示,为得到的电解液含量分布数据的一个示例。图中颜色深浅代表不同的电解液含量。
本申请实施例提供的电池电解液含量检测方法,通过超声波对待测电池进行扫描,并针对每一个扫描位置均采集声学特征信号和电池厚度,以根据基础电解液含量函数构建针对该扫描位置的目标电解液含量函数,并根据目标电解液含量函数得到扫描位置对应的电解液含量。由于本申请实施例预先构建基础电解液含量函数,并考虑电池厚度对声学特征信号造成的影响,在每个目标扫描位置均根据电池厚度确定基础电解液含量函数的参数,得到针对该目标扫描位置的较为精确的目标电解液含量函数,进而根据目标电解液含量函数计算目标扫描位置上的电解液含量,因而能够提高待测电池电解液局部含量的检测精度。
在一个实施例中,如图4所示,步骤104中,确定电池厚度对应的各拟合参数值,包括:
步骤402,分别获取基础电解液含量函数中,各拟合参数对应的拟合参数函数,拟合参数函数用于表征拟合参数和电池厚度之间的关系。
步骤404,根据各拟合参数函数和电池厚度,确定电池厚度对应的各拟合参数值。
本申请实施例中,可以预先为基础电解液含量函数中的各拟合参数分别构建拟合参数函数。拟合参数函数用于表征拟合参数和电池厚度之间的关系。可以预先通过实验获得多个电池厚度下的电解液含量函数,并根据电池厚度和各电解液含量函数中的各拟合参数,拟合得到各拟合参数对应的拟合参数函数。
以拟合参数为斜率和截距为例,参见图5、图6所示,为构建出的电池厚度和斜率、截距之间的拟合参数函数的一个示例。需要说明的是,图5、图6中以拟合参数函数为一次函数为例,但实际上拟合参数函数也可以为其他类型的函数,本申请实施例对此不作具体限定。
将电池厚度代入至各拟合参数函数中,可以得到各拟合参数值。将各拟合参数值进一步代入至基础电解液含量函数中,可以得到目标电解液含量函数,进而可以确定目标扫描位置的电解液含量。
本申请实施例提供的电池电解液含量检测方法,通过预先构建的拟合参数函数和电池厚度,确定基础电解液含量函数中各参数的拟合参数值。本申请实施例根据电池厚度确定拟合参数值,以根据拟合参数值构建出较为精确的目标电解液含量函数,进而根据目标电解液含量函数计算目标扫描位置上的电解液含量,因而能够提高待测电池电解液局部含量的检测精度。
在一个实施例中,步骤402中,分别获取基础电解液含量函数中,各拟合参数对应的拟合参数函数之前,上述方法还包括:
根据待测电池的电池类型,获取电池类型对应的基础电解液含量函数。
本申请实施例中,不同电池类型可以对应不同的基础电解液含量函数。其中不同的电池类型可以指采用不同材料的电池类型、采用同一材料但规格不同的电池类型,或是同一材料、同一规格但属于不同批次的电池类型等,本领域技术人员可以根据实际需求确定判断不同电池类型的尺度。各电池类型对应的基础电解液含量函数可以通过实验确定,也可以由本领域技术人员预先设定,本申请实施例对此不作具体限定。不同的基础电解液含量函数不仅仅指函数表达形式不同的函数(例如一次函数和二次函数),也可以指函数表达形式相同,但一个或多个拟合参数函数不同的函数(例如,在拟合参数a的拟合参数函数为a=nd(其中d指电池厚度),拟合参数c的拟合参数函数为c=md时,y=ax+b和y=cx+b为两个不同的基础电解液含量函数)。
在构建目标扫描位置对应的目标电解液含量函数时,可以通过获取待测电池的电池类型,首先确定待测电池对应的基础电解液含量函数,进而获取基础电解液含量函数中的各拟合参数对应的拟合参数函数,并确定拟合参数值及构建出目标扫描位置对应的目标电解液含量函数。
本申请实施例提供的电池电解液含量检测方法,为不同的电池类型分别构建不同的基础电解液含量函数,以使得可以根据待测电池的电池类型,选取待测电池对应的基础电解液含量函数构建目标电解液含量函数,可以提高构建目标电解液含量函数的精度,进而提高电解液含量的检测精度。
在一个实施例中,如图7所示,根据待测电池的电池类型,获取电池类型对应的基础电解液含量函数,包括:
步骤702,确定目标扫描位置处于的目标电池分区,目标电池分区包括正极极耳区域、负极极耳区域、主体区域及特殊区域中的任意一个,特殊区域为待测电池中,除正极极耳区域、负极极耳区域、主体区域之外的区域。
步骤704,根据待测电池的电池类型及目标电池分区,获取电池类型及目标电池分区对应的基础电解液含量函数。
本申请实施例中,除各电池类型可以对应不同的基础电解液含量函数外,同一电池类型的不同电池分区也可以分别对应不同的基础电解液含量函数。电池分区指电池内部的不同结构,由于不同结构对超声波产生的影响不同,因此需要针对不同的电池分区分别构建基础电解液含量函数。示例性的,参见图8所示,电池分区可以包括正极极耳区域、负极极耳区域、主体区域和特殊区域(图中未示出)。其中特殊区域指在厚度方向上存在特殊结构的区域,如电池内部存在胶带的区域、存在传感器的区域等。主体区域指在厚度方向上仅存在电池的一般结构(一般结构包括电池外部的封装材料、内部的正极材料、负极材料、电解液和隔膜)的区域。不同的电池分区对应的基础电解液含量函数可以通过实验确定,也可以由本领域技术人员预先设定,本申请实施例对此不作具体限定。
由于同一类型的电池中,各电池分区的位置一般相同,因此可以预设各电池分区在待测电池中所处的位置,并在对目标扫描位置进行扫描时根据预设的各电池分区位置,确定目标扫描位置处于哪个电池分区之内。或者,也可以预先记录超声波的声学特征信号和电池分区之间的关系,并根据超声波的声学特征信号判断目标扫描位置所处的电池分区,本申请实施例对此不作具体限定。
在确定目标扫描位置对应的目标电池分区后,可以获取待测电池的电池类型和目标电池分区对应的基础电解液含量函数,进而获取基础电解液含量函数中的各拟合参数对应的拟合参数函数,并确定拟合参数值及构建出目标扫描位置对应的目标电解液含量函数。
本申请实施例提供的电池电解液含量检测方法,为不同的电池分区分别构建不同的基础电解液含量函数,以使得可以根据目标扫描位置所处的电池分区,选取目标电池分区对应的基础电解液含量函数构建目标电解液含量函数,可以提高构建目标电解液含量函数的精度,进而提高电解液含量的检测精度。
在一个实施例中,如图9所示,步骤102中,通过超声波对待测电池进行扫描之前,上述方法还包括:
步骤902,获取多个样本电池。
步骤904,通过超声波对各样本电池进行扫描,并分别采集超声波在各第一扫描位置下产生的第一声学特征信号。
步骤906,分别检测各样本电池对应各第一扫描位置的第一电解液含量、及各样本电池对应各第一扫描位置的第一电池厚度。
步骤908,根据对应同一第一电池厚度的各互相对应的第一声学特征信号和第一电解液含量,拟合得到各第一电池厚度对应的第一电解液含量函数,其中,互相对应的第一声学特征信号和第一电解液含量,是对应同一第一扫描位置的第一声学特征信号和第一电解液含量。
步骤910,根据各第一电解液含量函数,确定基础电解液含量函数。
本申请实施例中,可以通过获取多个同一电池类型的样本电池并对样本电池进行实验,构建针对该电池类型的基础电解液含量函数。可以通过超声波对第一样本电池进行扫描,采集在各第一扫描位置处超声波产生的第一声学特征信号,进而采用可以检测各第一扫描位置处电解液实际含量的方式,获取对应各第一扫描位置的第一电解液含量。本申请实施例对获取第一电解液含量的方式不作具体限定,例如,可以采用色散谱(EDS,EnergyDispersive Spectroscopy)、傅立叶变换红外吸收光谱仪(FTIR,FourierTransformInfrared Spectrometer)、电镜检测等方式测量第一电解液含量。
需要说明的是,若采用的是检测样本电池整体电解液含量的方式,则可以通过估计的方法得到每个第一扫描位置处的第一电解液含量。例如,可以首先通过检测多个整体电解液含量不同的样本电池的第一声学特征信号,得到第一声学特征信号和整体电解液含量之间的关系类型(例如为正比、为反比等)。进一步地,可以通过一个样本电池中各第一扫描位置对应的第一声学特征信号,得到各第一扫描位置的声学特征信号比值,进而根据第一声学特征信号和整体电解液含量之间的关系类型,通过声学特征信号比值得到各第一扫描位置处的第一电解液含量。例如,以共有3个第一扫描位置进行举例,若第一声学特征信号和整体电解液含量之间成正比,且3个第一扫描位置的声学特征信号比值为1:2:3,则各第一扫描位置处的电解液含量比值也应当为1:2:3,第一个第一扫描位置处的第一电解液含量为整体电解液含量的1/6,第二个第一扫描位置处的第一电解液含量为整体电解液含量的1/3,第三个第一扫描位置处的第一电解液含量为整体电解液含量的1/2。
此外,还可以检测各第一扫描位置处的第一电池厚度。本申请实施例对检测第一电池厚度的方式也不作具体限定,可以在通过超声波扫描样本电池的同时,利用超声波检测各第一电池厚度,也可以采用其他方式测量各第一电池厚度。
获取各样本电池的第一声学特征信号、第一电解液含量和第一电池厚度后,可以根据第一电池厚度,对互相对应的第一声学特征信号和第一电解液含量(以下简称为样本数据组,互相对应指对应同一第一扫描位置)进行分组,以获得各第一电池厚度对应的样本数据组。进而可以根据样本数据组,分别为各第一电池厚度拟合出对应的第一电解液含量函数。本申请实施例对拟合第一电解液含量函数的方式不作具体限定,任一可以根据多个样本数据组拟合出函数的方式均适用于本申请实施例中。
可以根据各第一电解液含量函数的函数形式,确定基础电解液含量函数。函数形式指函数的类型,如一次函数、二次函数等。例如,可以统计各不同函数形式下第一电解液含量函数的数量,并将第一电解液含量函数数量最高的函数形式作为基础电解液含量函数。以具体示例进行说明,若存在8个为一次函数的第一电解液含量函数和2个为二次函数的第一电解液含量函数,则由于一次函数下的第一电解液含量函数数量最高,基础电解液含量函数便是一次函数。
或者,也可以采用各不同函数形式,重新对各第一电解液含量函数对应的样本数据组进行拟合,并根据样本数据组和重新拟合后得到的函数,计算函数对应的损失,并将损失最小的函数形式作为基础电解液含量函数。以具体示例进行说明,若各第一电解液含量函数中存在一次函数和二次函数,则可以分别将各第一电解液含量函数对应的样本数据组重新拟合为一次函数形式的第一函数,及分别将各第一电解液含量函数对应的样本数据组重新拟合为二次函数形式的第二函数,并分别计算各第一函数的取值和样本数据组中的第一电解液含量值之间的损失,和各第二函数的取值和样本数据组中的第一电解液含量值之间的损失。若各第一函数的损失比各第二函数的损失小,则可以确定基础电解液含量函数为一次函数。
需要说明的是,以上仅为确定基础电解液含量函数的一种示例,实际上本申请实施例对确定基础电解液含量函数的方式不作具体限定,任一可以确定基础电解液含量函数的方式均适用于本申请实施例中。
本申请实施例提供的电池电解液含量检测方法,通过对样本电池进行检测,拟合得到各第一电池厚度对应的多个第一电解液含量函数,并根据各第一电解液含量函数得到基础电解液含量函数,因而可以得到声学特征信号和电解液含量之间的基础关系,以使得在实际检测中可以根据基础电解液含量函数构建目标电解液含量函数,提升待测电池电解液局部含量的检测精度。
在一个实施例中,如图10所示,步骤908中,根据对应同一第一电池厚度的各互相对应的第一声学特征信号和第一电解液含量,拟合得到各第一电池厚度对应的第一电解液含量函数,包括:
步骤1002,针对任一电池分区,根据电池分区对应的各第二扫描位置,获取各第二扫描位置对应的第二声学特征信号,和各第二扫描位置对应的第二电解液含量。
步骤1004,根据各电池分区中,对应同一第一电池厚度的各互相对应的第二声学特征信号和第二电解液含量,分别拟合得到各电池分区对应各第一电池厚度的第一电解液含量函数。
本申请实施例中,在得到各第一电池厚度对应的样本数据组后,可以根据电池分区对样本数据组进行分组。其中电池分区可参见前述实施例中的相关描述,本申请实施例在此不再赘述。
针对任一电池分区,可以确定该电池分区在各第一扫描位置中对应的各第二扫描位置,并获取各第二扫描位置对应的样本数据组。进而可以分别根据各电池分区中对应同一第一电池厚度的样本数据组,拟合得到各电池分区对应各第一电池厚度的第一电解液含量函数。
需要说明的是,若在确定各第一扫描位置对应的第一电解液含量时,采用的是测量样本电池的整体电解液含量,并估算每个第一扫描位置处的第一电解液含量的方式,则可以针对主体区域、正极极耳区域、负极极耳区域和特殊区域分别估算各第一扫描位置处的第一电解液含量。例如,可以对样本电池进行裁剪,将样本电池裁剪为主体部分、正极极耳部分、负极极耳部分及包含电池特殊结构的部分,进而针对主体区域、正极极耳区域、负极极耳区域和特殊区域分别检测整体电解液含量,并分别对各区域对应的第一扫描位置估计第一电解液含量。具体的估算方式可参照前述实施例中的相关描述,本申请实施例在此不再赘述。
进一步地,可以根据各电池分区对应各第一电池厚度的第一电解液含量函数,分别确定各电池分区对应的基础电解液含量函数。其中,得到基础电解液含量函数的过程可参照前述实施例的相关描述,本申请实施例在此不再赘述。
本申请实施例提供的电池电解液含量检测方法,分别拟合得到各电池分区中,各第一电池厚度对应的多个第一电解液含量函数,进而可以根据各第一电解液含量函数得到各电池分区的基础电解液含量函数,因而可以得到各电池分区中,声学特征信号和电解液含量之间的基础关系,以使得在实际检测中可以根据扫描位置所处的目标电池分区,根据目标电池分区对应的基础电解液含量函数构建目标电解液含量函数,提升待测电池电解液局部含量的检测精度。
在一个实施例中,如图11所示,上述方法还包括:
步骤1102,获取各第一电解液含量函数中,对应第一参数的第一拟合参数值,第一参数是基础电解液含量函数中的任一参数。
步骤1104,根据各互相对应的第一拟合参数值和第一电池厚度,拟合得到针对第一参数的拟合参数函数,其中,互相对应的第一拟合参数值和第一电池厚度,是对应同一第一电解液含量函数的第一拟合参数值和第一电池厚度。
本申请实施例中,在获取基础电解液含量函数后,可以根据各第一电解液含量函数中的拟合参数值、及各第一电解液含量函数对应的第一电池厚度,得到拟合参数函数。
由于各第一电解液含量函数的函数形式可能不同,因此可以首先从各第一电解液含量函数中,确定函数形式和基础电解液含量函数不同的函数,并对这部分函数进行重新拟合。例如,若基础电解液含量函数是一次函数,第一电解液含量函数中存在一次函数和二次函数,则可以对二次函数的第一电解液含量函数对应的样本数据组,按照一次函数的形式进行重新拟合,以使得各第一电解液含量函数的函数形式和基础电解液含量函数相同。
以基础电解液含量函数为y=kx+b为例,该基础电解液含量函数中存在两个第一参数:斜率k和截距b。按照基础电解液含量函数,重新拟合得到的各第一电解液含量函数可参照图12所示。由于电池厚度的影响,各第一电解液含量函数尽管形式均为一次函数,但可能拥有不同的斜率k和截距b。可以根据各第一电解液含量函数对应的第一电池厚度和各第一拟合参数值,获取第一拟合参数值和第一电池厚度之间的关系,也即得到各第一参数的拟合参数函数。本申请实施例对于拟合得到拟合参数函数的方式不作具体限定,任一可以根据互相对应的第一电池厚度和第一参数,拟合得到函数的方式均适用于本申请实施例中。
本申请实施例提供的电池电解液含量检测方法,可以根据各第一电解液含量函数中对应第一参数的拟合参数值,及各第一电解液含量函数对应的第一电池厚度,拟合得到各第一参数的拟合参数函数,因而可以得到电池厚度和拟合参数值之间的基础关系,以使得在实际检测中可以根据电池厚度确定拟合参数值并构建目标电解液含量函数,提升待测电池电解液局部含量的检测精度。
在一个实施例中,如图13所示,步骤108中,根据各目标扫描位置的电解液含量,整合得到待测电池的电解液含量分布数据,包括:
步骤1302,生成待测电池对应的可视化电池图像。
步骤1304,针对各扫描位置,根据各扫描位置对应的电解液含量,分别确定各扫描位置对应的目标可视化形式。
步骤1306,针对任一扫描位置,在可视化电池图像上,采用扫描位置对应的目标可视化形式显示扫描位置对应的区域。
本申请实施例中,可以根据待测电池的轮廓形状,生成待测电池对应的可视化电池图像。可视化电池图像可以为三维图像,也可以为二维图像,本申请实施例对此不作具体限定。
由于超声波探头在扫描时进行的是针对待测电池表面的二维扫描,获得的电解液含量也是待测电池在扫描位置整个厚度方向上的电解液含量,因此若需要生成三维的可视化电池图像,则还可以根据扫描位置对应的电解液含量分解出待测电池厚度方向上各电池层中的电解液含量。电池层指的是需要浸润电解液的电池层状结构,其中包括正极、负极和隔膜。由于同一类型的电池各电池层之间的电解液含量比例大致相同,因此可以通过预先实验获得每一电池类型各电池层之间的电解液含量比例,并根据待测电池的电池类型、该电池类型对应的电解液含量比例和待测电池针对扫描位置的电解液含量,获得待测电池在扫描位置上各电池层中的电解液含量。
电解液含量可以与可视化形式之间存在对应关系,例如可以使得不同范围的电解液含量对应不同的颜色,或是使得电解液含量大小和颜色深浅之间存在比例关系,或是使得电解液含量大小和扫描位置在可视化电池图像上突出的高度之间存在比例关系等等,本申请实施例对此不作具体限定。
在确定各扫描位置对应的电解液含量后,可以根据电解液含量确定各扫描位置对应的目标可视化形式,并采用目标可视化形式显示扫描位置在可视化电池图像上对应的区域,以得到待测电池电解液含量的可视化图像。
本申请实施例提供的电池电解液含量检测方法,可以根据各扫描位置的电解液含量,生成待测电池电解液含量的可视化图像,以使得待测电池的电解液含量以更加直观的形式进行展示。
为使本领域技术人员更好的理解本申请实施例,以下通过具体示例对本申请实施例加以说明。
参照图14所示,示出了一种电池电解液检测方法的流程图。
本申请实施例中,可以获取多个电池类型的样本电池,并分别对各电池类型对应的样本电池进行检测,获得各电池类型的基础电解液含量函数以及拟合参数函数,以此建立针对多个电池类型的特征数据库。
获得基础电解液含量函数和拟合参数函数的过程可以参照前述实施例中的描述。针对同一电池类型的样品电池,可以在多个扫描位置检测得到扫描位置对应的声学特征信号和电解液含量,并构建多个样本数据组。将样本数据组按照扫描位置属于的电池分区进行区分,可以得到各电池分区对应的样本数据组。将各电池分区对应的样本数据组按照扫描位置的电池厚度进行进一步区分,可以得到各电池分区中各电池厚度对应的样本数据组。将各电池分区中,各电池厚度对应的样本数据组分别进行拟合,可以得到电池分区对应的多个电解液含量函数,进而根据多个电解液含量函数得到该电池分区对应的基础电解液含量函数。进一步地,还可以根据各电解液含量函数中的拟合参数值,及各电解液含量函数对应的电池厚度,得到基础电解液含量函数的各参数的拟合参数函数。
在对待测电池进行检测时,将待测电池的电池类型输入特征数据库,以获得针对该电池类型的各基础电解液含量函数和拟合参数函数。进而可以通过超声波扫描得到待测电池扫描位置的声学特征信号,并测量得到扫描位置对应的电池厚度。将扫描位置、声学特征信号及电池厚度输入特征数据库,特征数据库可以通过判断扫描位置对应的电池分区,获取电池分区对应的基础电解液含量函数和拟合参数函数,并通过电池厚度和拟合参数函数获取各拟合参数值,将拟合参数值代入基础电解液含量函数获得目标电解液含量函数,进而通过声学特征信号和目标电解液含量函数计算出扫描位置对应的电解液含量。获得各扫描位置的电解液含量后,可以通过整合各扫描位置的电解液含量,得到待测电池整体的电解液含量,或者进一步生成待测电池电解液含量的可视化图像。
本申请实施例提供的电池电解液含量检测方法,对检测硬件、环境和成本要求很低,不影响电池后续继续使用,并且支持原位在线测试。本申请实施例可以检测待测电池的准确局部电解液含量,同时将电池进行分区检测,可以减少极耳等特殊结构对电解液含量检测的影响,根据电解液含量生成可视化图像,还可以得到待测电池的可视化表征。此外,本申请实施例还通过实验,构建得到了多种电池的超声波声学特征信号和电解液含量之间关系的特征数据库,该特征数据库不仅可以用于新出厂电池的电解液含量检测中,对于需要梯次利用回收的电池也可同样使用该特征数据库进行检测。
应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电池电解液含量检测方法的电池电解液含量检测装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个电池电解液含量检测装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电池电解液含量检测方法的限定,在此不再赘述。
在一个实施例中,如图15所示,提供了一种电池电解液含量检测装置1500,包括:第一检测模块1502、构建模块1504、第一确定模块1506、整合模块1508,其中:
第一检测模块1502,用于通过超声波对待测电池表面上的目标扫描位置进行检测,并采集所述超声波在所述目标扫描位置下产生的声学特征信号;
构建模块1504,用于检测所述待测电池在所述目标扫描位置下的电池厚度,确定所述电池厚度对应的各拟合参数值,并根据各所述拟合参数值及基础电解液含量函数,构建针对所述目标扫描位置的目标电解液含量函数;其中,所述目标电解液含量函数用于表征所述声学特征信号和所述目标扫描位置的电解液含量之间的关系;
第一确定模块1506,用于根据所述目标扫描位置对应的所述声学特征信号及所述目标扫描位置对应的目标电解液含量函数,确定所述待测电池在所述目标扫描位置的电解液含量,将所述待测电池表面上的下一个扫描位置作为所述目标扫描位置,并跳转至通过超声波对待测电池表面上的目标扫描位置进行检测的步骤,直至所述待测电池表面被扫描完毕为止;
整合模块1508,用于根据各所述目标扫描位置的所述电解液含量,整合得到所述待测电池的电解液含量分布数据。
本申请实施例提供的电池电解液含量检测装置,通过超声波对待测电池进行扫描,并针对每一个扫描位置均采集声学特征信号和电池厚度,以根据基础电解液含量函数构建针对该扫描位置的目标电解液含量函数,并根据目标电解液含量函数得到扫描位置对应的电解液含量。由于本申请实施例预先构建基础电解液含量函数,并考虑电池厚度对声学特征信号造成的影响,在每个目标扫描位置均根据电池厚度确定基础电解液含量函数的参数,得到针对该目标扫描位置的较为精确的目标电解液含量函数,进而根据目标电解液含量函数计算目标扫描位置上的电解液含量,因而能够提高待测电池电解液局部含量的检测精度。
在其中一个实施例中,所述构建模块1504,还用于:
分别获取所述基础电解液含量函数中,各拟合参数对应的拟合参数函数,所述拟合参数函数用于表征所述拟合参数和所述电池厚度之间的关系;
根据各所述拟合参数函数和所述电池厚度,确定所述电池厚度对应的各拟合参数值。
在其中一个实施例中,所述装置还包括:
第一获取模块,用于根据所述待测电池的电池类型,获取所述电池类型对应的基础电解液含量函数。
在其中一个实施例中,所述第一获取模块,还用于:
确定所述目标扫描位置处于的目标电池分区,所述目标电池分区包括正极极耳区域、负极极耳区域、主体区域及特殊区域中的任意一个,所述特殊区域为所述待测电池中,除所述正极极耳区域、所述负极极耳区域、所述主体区域之外的区域;
根据所述待测电池的电池类型及所述目标电池分区,获取所述电池类型及所述目标电池分区对应的基础电解液含量函数。
在其中一个实施例中,所述装置还包括:
第二获取模块,用于获取多个样本电池;
扫描模块,用于通过超声波对各所述样本电池进行扫描,并分别采集所述超声波在各第一扫描位置下产生的第一声学特征信号;
第二检测模块,用于分别检测各所述样本电池对应各所述第一扫描位置的第一电解液含量、及各所述样本电池对应各所述第一扫描位置的第一电池厚度;
第一拟合模块,用于根据对应同一所述第一电池厚度的各互相对应的所述第一声学特征信号和所述第一电解液含量,拟合得到各所述第一电池厚度对应的第一电解液含量函数,其中,互相对应的所述第一声学特征信号和所述第一电解液含量,是对应同一所述第一扫描位置的所述第一声学特征信号和所述第一电解液含量;
第二确定模块,用于根据各所述第一电解液含量函数,确定所述基础电解液含量函数。
在其中一个实施例中,所述第一拟合模块,还用于:
针对任一电池分区,根据所述电池分区对应的各第二扫描位置,获取各所述第二扫描位置对应的第二声学特征信号,和各所述第二扫描位置对应的第二电解液含量;
根据各所述电池分区中,对应同一所述第一电池厚度的各互相对应的所述第二声学特征信号和所述第二电解液含量,分别拟合得到各所述电池分区对应各所述第一电池厚度的第一电解液含量函数。
在其中一个实施例中,所述装置还包括:
第三获取模块,用于获取各所述第一电解液含量函数中,对应第一参数的第一拟合参数值,所述第一参数是所述基础电解液含量函数中的任一参数;
第二拟合模块,用于根据各互相对应的所述第一拟合参数值和所述第一电池厚度,拟合得到针对所述第一参数的拟合参数函数,其中,互相对应的所述第一拟合参数值和所述第一电池厚度,是对应同一所述第一电解液含量函数的所述第一拟合参数值和所述第一电池厚度。
在其中一个实施例中,所述整合模块1508,还用于:
生成所述待测电池对应的可视化电池图像;
针对各所述扫描位置,根据各所述扫描位置对应的所述电解液含量,分别确定各所述扫描位置对应的目标可视化形式;
针对任一所述扫描位置,在所述可视化电池图像上,采用所述扫描位置对应的所述目标可视化形式显示所述扫描位置对应的区域。
上述电池电解液含量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16所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。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非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。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。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电池电解液含量检测方法。
本领域技术人员可以理解,图16中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
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,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,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、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random AccessMemory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种电池电解液含量检测方法,其特征在于,所述方法包括:
通过超声波对待测电池表面上的目标扫描位置进行检测,并采集所述超声波在所述目标扫描位置下产生的声学特征信号;
检测所述待测电池在所述目标扫描位置下的电池厚度,确定所述电池厚度对应的各拟合参数值,并根据各所述拟合参数值及基础电解液含量函数,构建针对所述目标扫描位置的目标电解液含量函数;其中,所述目标电解液含量函数用于表征所述声学特征信号和所述目标扫描位置的电解液含量之间的关系;
根据所述目标扫描位置对应的所述声学特征信号及所述目标扫描位置对应的目标电解液含量函数,确定所述待测电池在所述目标扫描位置的电解液含量,将所述待测电池表面上的下一个扫描位置作为所述目标扫描位置,并跳转至通过超声波对待测电池表面上的目标扫描位置进行检测的步骤,直至所述待测电池表面被扫描完毕为止;
根据各所述目标扫描位置的所述电解液含量,整合得到所述待测电池的电解液含量分布数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述电池厚度对应的各拟合参数值,包括:
分别获取所述基础电解液含量函数中,各拟合参数对应的拟合参数函数,所述拟合参数函数用于表征所述拟合参数和所述电池厚度之间的关系;
根据各所述拟合参数函数和所述电池厚度,确定所述电池厚度对应的各拟合参数值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述分别获取所述基础电解液含量函数中,各拟合参数对应的拟合参数函数之前,所述方法还包括:
根据所述待测电池的电池类型,获取所述电池类型对应的基础电解液含量函数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述待测电池的电池类型,获取所述电池类型对应的基础电解液含量函数,包括:
确定所述目标扫描位置处于的目标电池分区,所述目标电池分区包括正极极耳区域、负极极耳区域、主体区域及特殊区域中的任意一个,所述特殊区域为所述待测电池中,除所述正极极耳区域、所述负极极耳区域、所述主体区域之外的区域;
根据所述待测电池的电池类型及所述目标电池分区,获取所述电池类型及所述目标电池分区对应的基础电解液含量函数。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过超声波对待测电池进行扫描之前,所述方法还包括:
获取多个样本电池;
通过超声波对各所述样本电池进行扫描,并分别采集所述超声波在各第一扫描位置下产生的第一声学特征信号;
分别检测各所述样本电池对应各所述第一扫描位置的第一电解液含量、及各所述样本电池对应各所述第一扫描位置的第一电池厚度;
根据对应同一所述第一电池厚度的各互相对应的所述第一声学特征信号和所述第一电解液含量,拟合得到各所述第一电池厚度对应的第一电解液含量函数,其中,互相对应的所述第一声学特征信号和所述第一电解液含量,是对应同一所述第一扫描位置的所述第一声学特征信号和所述第一电解液含量;
根据各所述第一电解液含量函数,确定所述基础电解液含量函数。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据对应同一所述第一电池厚度的各互相对应的所述第一声学特征信号和所述第一电解液含量,拟合得到各所述第一电池厚度对应的第一电解液含量函数,包括:
针对任一电池分区,根据所述电池分区对应的各第二扫描位置,获取各所述第二扫描位置对应的第二声学特征信号,和各所述第二扫描位置对应的第二电解液含量;
根据各所述电池分区中,对应同一所述第一电池厚度的各互相对应的所述第二声学特征信号和所述第二电解液含量,分别拟合得到各所述电池分区对应各所述第一电池厚度的第一电解液含量函数。
7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取各所述第一电解液含量函数中,对应第一参数的第一拟合参数值,所述第一参数是所述基础电解液含量函数中的任一参数;
根据各互相对应的所述第一拟合参数值和所述第一电池厚度,拟合得到针对所述第一参数的拟合参数函数,其中,互相对应的所述第一拟合参数值和所述第一电池厚度,是对应同一所述第一电解液含量函数的所述第一拟合参数值和所述第一电池厚度。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据各所述扫描位置的所述电解液含量,整合得到所述待测电池的电解液含量分布数据,包括:
生成所述待测电池对应的可视化电池图像;
针对各所述扫描位置,根据各所述扫描位置对应的所述电解液含量,分别确定各所述扫描位置对应的目标可视化形式;
针对任一所述扫描位置,在所述可视化电池图像上,采用所述扫描位置对应的所述目标可视化形式显示所述扫描位置对应的区域。
9.一种电池电解液含量检测装置,其特征在于,所述装置包括:
第一检测模块,用于通过超声波对待测电池表面上的目标扫描位置进行检测,并采集所述超声波在所述目标扫描位置下产生的声学特征信号;
构建模块,用于检测所述待测电池在所述目标扫描位置下的电池厚度,确定所述电池厚度对应的各拟合参数值,并根据各所述拟合参数值及基础电解液含量函数,构建针对所述目标扫描位置的目标电解液含量函数;其中,所述目标电解液含量函数用于表征所述声学特征信号和所述目标扫描位置的电解液含量之间的关系;
第一确定模块,用于根据所述目标扫描位置对应的所述声学特征信号及所述目标扫描位置对应的目标电解液含量函数,确定所述待测电池在所述目标扫描位置的电解液含量,将所述待测电池表面上的下一个扫描位置作为所述目标扫描位置,并跳转至通过超声波对待测电池表面上的目标扫描位置进行检测的步骤,直至所述待测电池表面被扫描完毕为止;
整合模块,用于根据各所述目标扫描位置的所述电解液含量,整合得到所述待测电池的电解液含量分布数据。
10.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310385257.2A CN116087346B (zh) | 2023-04-12 | 2023-04-12 | 电池电解液含量检测方法、装置、计算机设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310385257.2A CN116087346B (zh) | 2023-04-12 | 2023-04-12 | 电池电解液含量检测方法、装置、计算机设备及存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116087346A true CN116087346A (zh) | 2023-05-09 |
CN116087346B CN116087346B (zh) | 2023-06-13 |
Family
ID=86202968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310385257.2A Active CN116087346B (zh) | 2023-04-12 | 2023-04-12 | 电池电解液含量检测方法、装置、计算机设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116087346B (zh) |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101685031A (zh) * | 2008-09-24 | 2010-03-31 | 上海比亚迪有限公司 | 一种测量锂电池内部气体量的方法 |
WO2016085271A1 (ko) * | 2014-11-26 | 2016-06-02 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지 셀의 두께 측정장치 및 방법 |
JP2017016821A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池システムおよびそれを備える車両、ならびに二次電池の制御方法 |
CN106979761A (zh) * | 2016-01-18 | 2017-07-25 | 中国电力科学研究院 | 一种锂离子电池内部各层级厚度及表面形貌的检测方法 |
CN208076714U (zh) * | 2018-02-02 | 2018-11-09 | 昆山展越精密电子有限公司 | 一种用于电池厚度的检测装置 |
CN109283259A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-29 | 华中科技大学无锡研究院 | 一种超声波扫描装置及其应用与方法 |
CN109655127A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-19 | 华中科技大学无锡研究院 | 一种测量电池内部气体体积的方法、装置及其应用 |
CN109975402A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-07-05 | 上海卡耐新能源有限公司 | 一种软包锂离子电池电解液无损式检测装置及检测方法 |
CN110031548A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-19 | 北京大学深圳研究生院 | 基于超声波的电池内部健康状态检测装置和方法 |
US20210175553A1 (en) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | Feasible, Inc. | Acoustic signal based analysis of batteries |
CN113267593A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-17 | 蜂巢能源科技有限公司 | 定量检测电池内部电解液分布的方法 |
CN214150553U (zh) * | 2021-01-05 | 2021-09-07 | 远景动力技术(江苏)有限公司 | 一种软包锂电池超声测量装置 |
CN113906291A (zh) * | 2019-03-21 | 2022-01-07 | 费赛普公司 | 二次电池中电解液的润湿与分布状况的声学评估系统和方法 |
CN114384149A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-04-22 | 西安交通大学 | 一种基于超声检测技术的储能器件状态检测方法 |
-
2023
- 2023-04-12 CN CN202310385257.2A patent/CN116087346B/zh active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101685031A (zh) * | 2008-09-24 | 2010-03-31 | 上海比亚迪有限公司 | 一种测量锂电池内部气体量的方法 |
WO2016085271A1 (ko) * | 2014-11-26 | 2016-06-02 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지 셀의 두께 측정장치 및 방법 |
JP2017016821A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池システムおよびそれを備える車両、ならびに二次電池の制御方法 |
CN106979761A (zh) * | 2016-01-18 | 2017-07-25 | 中国电力科学研究院 | 一种锂离子电池内部各层级厚度及表面形貌的检测方法 |
CN208076714U (zh) * | 2018-02-02 | 2018-11-09 | 昆山展越精密电子有限公司 | 一种用于电池厚度的检测装置 |
CN109283259A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-29 | 华中科技大学无锡研究院 | 一种超声波扫描装置及其应用与方法 |
CN109655127A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-19 | 华中科技大学无锡研究院 | 一种测量电池内部气体体积的方法、装置及其应用 |
CN113906291A (zh) * | 2019-03-21 | 2022-01-07 | 费赛普公司 | 二次电池中电解液的润湿与分布状况的声学评估系统和方法 |
CN109975402A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-07-05 | 上海卡耐新能源有限公司 | 一种软包锂离子电池电解液无损式检测装置及检测方法 |
CN110031548A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-19 | 北京大学深圳研究生院 | 基于超声波的电池内部健康状态检测装置和方法 |
US20210175553A1 (en) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | Feasible, Inc. | Acoustic signal based analysis of batteries |
CN214150553U (zh) * | 2021-01-05 | 2021-09-07 | 远景动力技术(江苏)有限公司 | 一种软包锂电池超声测量装置 |
CN113267593A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-17 | 蜂巢能源科技有限公司 | 定量检测电池内部电解液分布的方法 |
CN114384149A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-04-22 | 西安交通大学 | 一种基于超声检测技术的储能器件状态检测方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
邓哲 等: ""超声技术在锂离子电池表征中的应用"", 储能科学与技术, vol. 8, no. 6, pages 1033 - 1038 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116087346B (zh) | 2023-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Stroe et al. | Generalized characterization methodology for performance modelling of lithium-ion batteries | |
Laue et al. | Practical identifiability of electrochemical P2D models for lithium-ion batteries | |
Kang et al. | Optimal placement of mobile sensors for data assimilations | |
Li et al. | On-line estimation method of lithium-ion battery health status based on PSO-SVM | |
Teo et al. | Dynamic electrochemical impedance spectroscopy of lithium-ion batteries: Revealing underlying physics through efficient joint time-frequency modeling | |
Bauer et al. | Discrimination of degradation processes in lithium-ion cells based on the sensitivity of aging indicators towards capacity loss | |
KR101952406B1 (ko) | 메타데이터를 이용한 2차 전지 시험 방법 | |
Ma et al. | State of charge estimation of a lithium ion battery based on adaptive Kalman filter method for an equivalent circuit model | |
Gasper et al. | Predicting battery capacity from impedance at varying temperature and state of charge using machine learning | |
US20210182597A1 (en) | Process parameter prediction using multivariant structural regression | |
WO2022065346A1 (ja) | 推定装置、推定方法、及びコンピュータプログラム | |
Liu et al. | Battery degradation model and multiple-indicators based lifetime estimator for energy storage system design and operation: Experimental analyses of cycling-induced aging | |
Kong et al. | An exact closed-form impedance model for porous-electrode lithium-ion cells | |
CN115158076A (zh) | 计量误差评估方法、装置及计算机可读存储介质 | |
CN113808132B (zh) | 三维网络模型质量检测方法、装置和计算机设备 | |
CN117148177A (zh) | 电池动态一致性评价方法、装置和计算机设备 | |
CN108875184B (zh) | 基于数字露头模型的页岩有机碳含量预测方法及装置 | |
CN116087346B (zh) | 电池电解液含量检测方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
Risović et al. | Performance assessment of methods for estimation of fractal dimension from scanning electron microscope images | |
Wang et al. | State of charge estimation for lithium-bismuth liquid metal batteries | |
Park et al. | Optimal input design for parameter identification in an electrochemical Li-ion battery model | |
Xu et al. | A hybrid method for lithium-ion batteries state-of-charge estimation based on gated recurrent unit neural network and an adaptive unscented Kalman filter | |
Tagayi et al. | Employment of relaxation times distribution with improved elastic net regularization for advanced impedance data analysis of a lithium-ion battery | |
Chang et al. | Electrochemical aging model of lithium-ion battery with impedance output and its parameter sensitivity analysis and identification | |
Zhou et al. | Battery state of health monitoring by estimation of side reaction current density via retrospective-cost subsystem identification |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |