CN211373935U - 一种锂电池漏液检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种锂电池漏液检测装置，属于电池检测领域。本实用新型包括单片机，分别与单片机相连的漏液检测组件和锂电池供电电路，其中，所述锂电池供电电路采集锂电池的电，为所述锂电池漏液检测装置供电，所述锂电池的外包装设有与锂电池漏液检测装置密封连接的采集口，所述漏液检测组件设置在所述采集口附近。本实用新型的有益效果为：能及时检测出锂电池漏液，能有效地降低因锂电池漏液造成的事故发生率。

Description

一种锂电池漏液检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种电池检测结构，尤其涉及一种锂电池漏液检测装置。

背景技术

随着科学技术的日益进步，越来越多的设备需要用到锂电池，新能源汽车、电动车、手机、手环等等；在实际应用中，不论是生产还是使用，各种不当的操作，都会造成锂电池漏液：

在电池制造的过程中，若发生以下问题，就容易造成电池漏液：

1.焊接电池外壳与盖帽时，焊接不牢固、不密封，有漏焊、虚焊，焊缝有裂缝、裂口等问题；

2.钢珠封口时，钢珠大小不合适，钢珠材质与盖帽材质不相同；

3.盖帽的正极铆接不紧密，有间隙，且绝缘密封垫的弹性不合适，不耐腐蚀，易老化。

在使用过程中可能出现漏液的问题：

1.电池非原装，电压过高或电流过大；

2.电池在平常使用过程中经常磕碰，损伤铝塑膜，加上电池内部强度不够；

3.采用非正常方式充电导致过充，或者大电流倍率放电(电池大电流保护系统损坏)。

然而，一般电池都是出厂的时候由大型设备检验一次，由于使用中缺少有效的检测方法，经常出现锂电池失效造成的火灾或者事故。

实用新型内容

为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种锂电池漏液检测装置。

本实用新型包括单片机，分别与单片机相连的漏液检测组件和锂电池供电电路，其中，所述锂电池供电电路采集锂电池的电，为所述锂电池漏液检测装置供电，所述锂电池的外包装设有与锂电池漏液检测装置连接的采集口，所述漏液检测组件设置在所述采集口附近。

本实用新型作进一步改进，所述漏液检测组件包括能够检测漏液的试纸和能够检测所述试纸变色的摄像头组件，所述单片机与摄像头组件相连。

本实用新型作进一步改进，所述漏液检测组件包括能够检测漏液气味的气体化学传感器，所述气体化学传感器的输出端与单片机相输入端相连。

本实用新型作进一步改进，所述采集口设有打开或封闭所述采集口的阀门，所述阀门与单片机相连。

本实用新型作进一步改进，所述采集口设有抽取锂电池内气体的气泵，所述单片机通过与之相连的气泵驱动电路驱动气泵的开关。

本实用新型作进一步改进，所述气泵驱动电路包括电源接口P9、驱动芯片U4、三极管 Q4、气泵接口P1及其外围器件，其中，

所述电源接口P9的引脚1接地，引脚2分别与电感L1的一端、二极管D1负极、电容C20的一端、电容C21的一端、三极管Q4的集电极和驱动芯片U4的电源引脚A1相连，所述电感L1的另一端接驱动芯片U4的B1引脚，二极管D1的正极、电容C20、电容C21的另一端接地，

所述三极管Q4的基极通过电阻R15接单片机的气泵控制端，所述三极管Q4的发射极接驱动芯片U4的使能引脚C1，并通过电阻R16接地，

所述驱动芯片U4的引脚A2、C2和气泵接口P1的引脚2接地，所述驱动芯片U4的输出引脚B2接气泵接口P1的引脚1，并与若干个并联的接地电容相接。

本实用新型作进一步改进，还包括用于指示是否漏液的指示模块。

本实用新型作进一步改进，所述单片机还设有用于与上位机相连的接口P4。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：能及时检测出锂电池漏液，能有效地降低因锂电池漏液造成的事故发生率。

附图说明

图1为本实用新型与锂电池连接结构示意图；

图2为本实用新型一实施例结构框图；

图3为本实用新型另一实施例结构框图；

图4-图6为本实用新型采集口设置示意图；

图7为本实用新型采用气泵电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型用于电池漏液检测，一般锂电池封装好之后，其外包装一般都是密闭的，而电解液泄漏之后，会有电解液特殊的气味，这个气味可以用气体化学传感器侦测到，或者使用遇到电解液变色的试纸进行识别。本例通过在密闭的锂电池的外包装上设置一个采集口，然后通过采集口将电池漏液检测装置和锂电池两者连接，实现对锂电池漏液的检测。一般比较大的电池，如电动车、电动汽车等的电池如果漏液，后果不堪设想，并且电池一个成本都比较昂贵，如果在锂电池上，增设一个本装置，成本不会有太大的提高，就能随时检测锂电池是否漏液，大大提高电池使用的安全性，本例也适用于智能设备、工控机等的锂电池的漏液检测。

如图2所示，作为本实用新型的一个实施例，本例的锂电池漏液检测装置包括单片机、设置在采集口的能够变色的试纸，能够定时上传试纸图像的摄像头、和识别试纸是否变色的摄像头颜色识别电路，所述摄像头颜色识别电路与单片机相连，将结果发送给单片机，还包括锂电池供电电路，其中，所述锂电池供电电路采集锂电池的电，为所述锂电池漏液检测装置供电。

本实用新型可使用不同的试纸，用摄像头来识别变色。本发明通过化学试纸，当化学试纸识别到电解液有漏液，摄像头识别到试纸变色，即发出有检测到漏液的信号。

如图3所示，作为本实用新型的第二个实施例，本例包括单片机，分别与单片机相连的气体化学传感器和锂电池供电电路，所述气体化学传感器设置在所述采集口处，用于检测锂电池电解液特殊的气味。所述锂电池供电电路采集锂电池的电，为所述锂电池漏液检测装置供电。

如图6所示，为了更好的检测气体，本例在所述采集口11设有抽取锂电池内气体的气泵24，本实用新型漏液检装置2设有通气孔23，所述单片机通过与之相连的气泵驱动电路驱动气泵24的开关。气泵24的位置，可能是在气体化学传感器21外端抽气，也可能是在电池端往里面吹气体形成气流到气体化学传感器21处。

当然，本例也可以不用气泵，而改为有单片机控制的阀门22，用于打开或封闭所述采集口，所述锂电池漏液检测装置过一段时间开关一次阀门，使气体化学传感器21能更好的感知周围气体的变化情况，如图5所示。本例也可以不用阀门22，而是同时在气体化学传感器21周围设置多个采集口11，从而通过采集口11的气体变化，感测漏液情况。

本例通过一个气泵24把电池内部的气体抽出来，使其通过气体化学传感器21，当气体化学传感器21识别到电解液有漏液，即发出有检测到漏液的信号。

因锂电池漏液可能发生在锂电池的任意一个面，常规的方法很难检测到每一个面，本实用新型通过增加气泵，把锂电池周围的气体抽过来，无论锂电池那个面只要发生漏液，就能及时检测到。

本例的第二个实施例的电路图如图7所示，其中，单片机U1可以采用STM32L496芯片系列，本例的单片机U1为STM32L496RGT6，是一款低功耗单片机；设有与单片机U1相连的用于指示是否漏液的指示灯LED1和LED2，其中，接口U8为电源接口，用于接锂电池。所述单片机U1上还设有用于与上位机相连的接口P4，用于与气体化学传感器相连的接口 P2、下载接口P3、BOOT设置接口P8。

本例的气泵驱动电路包括电源接口P9、驱动芯片U4、三极管Q4、气泵接口P1及其外围器件，其中，

所述电源接口P9的引脚1接地，引脚2分别与电感L1的一端、二极管D1负极、电容C20的一端、电容C21的一端、三极管Q4的集电极和驱动芯片U4的电源引脚A1相连，所述电感L1的另一端接驱动芯片U4的B1引脚，二极管D1的正极、电容C20、电容C21的另一端接地，

所述三极管Q4的基极通过电阻R15接单片机的单片机U1的气泵控制端，所述三极管 Q4的发射极接驱动芯片U4的使能引脚C1，并通过电阻R16接地，

所述驱动芯片U4的引脚A2、C2和气泵接口P1的引脚2接地，所述驱动芯片U4的输出引脚B2接气泵接口P1的引脚1，并与若干个并联的接地电容相接。

本电路工作原理为：

本例气泵由单片机U1控制气泵的电源的形式控制：气泵控制端为高电平的时候，驱动芯片U4的电源输出为5V，此时气泵开始工作，气泵控制端为低电平的时候，驱动芯片U4的电源输出为0V，此时气泵不工作；气体化学传感器与单片机为串口通信，使用的是UART1这个接口；当化学传感器检测到气体气味时，反馈给单片机，单片机通过P4接口输出高电平；当没有检测到气体气味时，P4接口输出低电平。

本实用新型能及时检测出锂电池漏液，能有效地降低因锂电池漏液造成的事故发生率。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种锂电池漏液检测装置，设置在锂电池的外侧，其特征在于：包括单片机，分别与单片机相连的漏液检测组件和锂电池供电电路，其中，所述锂电池供电电路采集锂电池的电，为所述锂电池漏液检测装置供电，所述锂电池的外包装设有与锂电池漏液检测装置连接的采集口，所述漏液检测组件设置在所述采集口附近。

2.根据权利要求1所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于：所述漏液检测组件包括能够检测漏液的试纸和能够检测所述试纸变色的摄像头组件，所述单片机与摄像头组件相连。

3.根据权利要求1所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于：所述漏液检测组件包括能够检测漏液气味的气体化学传感器，所述气体化学传感器的输出端与单片机相输入端相连。

4.根据权利要求3所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于：所述采集口设有打开或封闭所述采集口的阀门，所述阀门与单片机相连。

5.根据权利要求3所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于：所述采集口设有抽取锂电池内气体的气泵，所述单片机通过与之相连的气泵驱动电路驱动气泵的开关。

6.根据权利要求5所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于：所述气泵驱动电路包括电源接口P9、驱动芯片U4、三极管Q4、气泵接口P1及其外围器件，其中，

所述电源接口P9的引脚1接地，引脚2分别与电感L1的一端、二极管D1负极、电容C20的一端、电容C21的一端、三极管Q4的集电极和驱动芯片U4的电源引脚A1相连，所述电感L1的另一端接驱动芯片U4的B1引脚，二极管D1的正极、电容C20、电容C21的另一端接地，

所述三极管Q4的基极通过电阻R15接单片机的气泵控制端，所述三极管Q4的发射极接驱动芯片U4的使能引脚C1，并通过电阻R16接地，

所述驱动芯片U4的引脚A2、C2和气泵接口P1的引脚2接地，所述驱动芯片U4的输出引脚B2接气泵接口P1的引脚1，并与若干个并联的接地电容相接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于：还包括用于指示是否漏液的指示模块。

8.根据权利要求1-6任一项所述的锂电池漏液检测装置，其特征在于：所述单片机还设有用于与上位机相连的接口P4。

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