CN217786150U - 应变检测组件、电池以及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种应变检测组件、电池以及用电设备,涉及电池领域。应变检测组件包括:柔性件以及应变检测元件,应变检测元件设置于柔性件,应变检测元件用于检测并获得柔性件的应变参数。将柔性件贴合于电池单体的端面,使柔性件随着电池单体的端面的膨胀而同步变形,利用应变检测元件检测柔性件的应变参数,从而精准获得电池单体的端面的膨胀参数,并且避免应变检测元件直接与电池单体接触,延长其使用寿命以及稳定性,从而有利于长时间精准获得电池单体使用过程中的膨胀数据。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,具体而言,涉及一种应变检测组件、电池以及用电设备。
背景技术
通常在锂电池使用过程中,由于电池极片厚度的变化以及电池单体内部产气,会造成电池单体的端面不同程度的膨胀变形,因此,通常采用在电池单体的端面直接设置应变片以获得电池单体使用过程中的膨胀数据。
实际使用中发现,上述设置条件下,存在无法长时间精准的获得电池单体使用过程中的膨胀数据,造成安全隐患。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种应变检测组件、电池以及用电设备,其能够改善无法长时间精准获得电池单体使用过程中的膨胀数据的技术问题。
第一方面,本申请提供了一种应变检测组件,其包括:柔性件以及应变检测元件,应变检测元件设置于柔性件,应变检测元件用于检测并获得柔性件的应变参数。
本申请实施例的技术方案中,将应变检测元件设置于柔性件上,以在实际使用过程中,可将柔性件贴合于电池单体的端面,从而使柔性件随着电池单体的膨胀而同步变形,柔性件产生形变会将应变及应力传递给应变检测元件,利用应变检测元件检测柔性件的应变参数,从而精准获得电池单体的端面的膨胀参数,并且上述设置下可避免应变检测元件直接与电池单体接触,避免因热导致应变检测元件失效,延长其使用寿命以及稳定性,有利于长时间精准获得电池单体使用过程中的膨胀数据。
在一些实施例中,柔性件具有层叠布置的粘接层以及柔性本体,应变检测元件设置于柔性本体。采用粘接层的设置,便于将柔性件与电池单体的端面稳定的连接在一起,避免使用过程中柔性件脱离电池单体,无法精准获得电池单体使用过程中的膨胀数据。
在一些实施例中,应变检测元件的至少部分嵌设于柔性本体内。采用上述设置可使应变检测元件稳定固定于柔性本体,避免二者分离,并且至少部分嵌入的方式相比于设置于柔性本体的表面的方式,形变检测精度更高,更有利于精准获得电池单体使用过程中的膨胀数据。
在一些实施例中,应变检测元件包裹于柔性本体内。上述设置条件下可使应变检测元件稳定固定于柔性本体,并且利用柔性本体保护应变检测元件,避免应变检测元件被损坏,进一步提高其使命寿命。
在一些实施例中,柔性本体能够受控地发热。柔性本体的受控方式可以为电控、温控等,甚至可以设置其为受预定挤压力时进行发热,使得柔性本体可根据实际的需求进行发热,此时柔性本体将加热功能以及应变检测功能集成在一起,结构简单,可有效提高空间利用率,此时若应变检测组件与电池单体贴合,不仅可获得电池单体膨胀变化,以及根据需求对电池单体加热,还可以根据应变检测元件检测到的数据变化判断应变检测组件是否与电池单体脱离电池单体,是否存在干烧,避免发生安全事故。
在一些实施例中,柔性本体能够电致发热。电致发热可控性高且便于操作。
在一些实施例中,柔性本体包括依次层叠布置的第一绝缘保护层、电致加热层以及第二绝缘保护层,第一绝缘保护层与粘接层连接。一方面利用第一绝缘保护层以及第二绝缘保护层的绝缘性,降低电致加热层直接裸露的安全问题,另一方面利用第一绝缘保护层以及第二绝缘保护层有效保护电致加热层,避免电致加热层被破坏。
在一些实施例中,应变检测元件的数量为多个,其中,多个应变检测元件包括第一应变检测元件和第二应变检测元件,第一应变检测元件和第二应变检测元件的应变检测方向一致。上述应变检测元件的数量为多个并设置于不同区域,第一应变检测元件和第二应变检测元件的应变检测方向一致设置下,可对比设置于不同位置的应变检测元件得到的数据,例如第一应变检测元件和第二应变检测元件得到的数据,以此获得各区域实际膨胀数据,也有利于通过对比分析获知柔性件是否与电池单体的端面脱离。
第二方面,本申请提供一种电池,其包括:多个电池单体以及上述实施例提供的应变检测组件,柔性件与至少一个电池单体的端面贴合连接。利用柔性件与至少一个电池单体的端面贴合连接,从而使柔性件随着贴合的电池单体的端面的膨胀而同步变形,利用应变检测元件检测柔性件的应变参数,从而精准获得电池单体的端面的膨胀参数,并且柔性件可避免应变检测元件直接与电池单体接触,避免因热导致应变检测元件失效,延长应变检测元件使用寿命以及稳定性,有利于长时间精准获得电池单体使用过程中的膨胀数据。
在一些实施例中,应变检测组件与电池单体一一对应,每个应变检测组件的柔性件与对应的电池单体的端面贴合连接。也即是,一个应变检测组件仅检测一个电池单体的端面的膨胀变化。
在一些实施例中,应变检测组件的柔性件与多个电池单体的端面贴合连接。也即是,一个应变检测组件可同时检测多个电池单体的端面的膨胀变化。
第三方面,本申请提供了一种用电设备,其包括上述实施例中的电池,电池用于供能。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的分解结构示意图;
图4为本申请一些实施例提供的应变检测组件的剖面结构示意图;
图5为本申请一些实施例提供的应变检测组件的剖面结构示意图;
图6为本申请一些实施例提供的应变检测组件的剖面结构示意图;
图7为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图;
图8为本申请一些实施例提供的应变检测组件的剖面结构示意图;
图9为本申请一些实施例的应变检测组件与电池单体的分解结构示意图;
图10为本申请一些实施例的应变检测组件与电池单体的装配示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1000-车辆;
100-电池;200-控制器;300-马达;
10-箱体;11-第一部分;12-第二部分;
20-电池单体;21-端盖;21a-电极端子;22-壳体;23-电极组件;23a-极耳;
30-应变检测组件;31-柔性件;33-应变检测元件;311-粘接层;312-柔性本体;314-第一绝缘保护层;315-电致加热层;316-第二绝缘保护层;320-安装区;321-中心区;323-边缘区;330-膨胀槽。
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。
发明人注意到,通常在锂电池使用过程中,由于电池极片厚度的变化以及电池单体内部产气,会造成电池单体的端面不同程度的膨胀变形,因此,通常采用在电池单体的端面直接设置应变片以获得电池单体使用过程中的膨胀数据。实际使用中发现,上述设置条件下,存在无法长时间精准的获得电池单体使用过程中的膨胀数据,造成安全隐患。
为了长时间精准获得电池单体使用过程中的膨胀数据,提高应变片的使用寿命,发明人研究发现,无法长时间精准的获得电池单体使用过程中的膨胀数据主要原因在于电池单体使用产生的热量直接作用于应变片,导致应变片出现故障影响其使用寿命和检测精度。
基于上述研究,为了解决上述无法长时间精准获得电池单体使用过程中的膨胀数据问题,发明人设计了一种应变检测组件,通过将应变检测元件设置于柔性件上,将柔性件贴合于电池单体,从而使其随着电池单体的膨胀而同步进行变形,利用柔性件避免应变片直接与电池单体接触,从而避免电池单体使用产生的热量直接作用于应变检测元件,并且一定程度降低对于应变检测元件的要求,增大应变检测元件的选择范围。
本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统,这样,有利于缓解并自动调节电芯膨胀力恶化,补充电解液消耗,提升电池性能的稳定性和电池寿命。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体10、电池单体20以及应变检测组件30。
电池单体20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100中,电池单体20的数量为多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体20之间的电连接。
其中,每个电池单体20可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池100的最小单元。如图3,电池单体20包括有端盖21、壳体22、电极组件23以及其他的功能性部件。
端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地,端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电极组件23电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中,端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件,可以于壳体22上设置开口,通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地,也可以使端盖21和壳体22一体化,具体地,端盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体22的内部时,再使端盖21盖合壳体22。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等,可选为长方体形。具体地,壳体22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件23的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳23a。正极极耳23a和负极极耳23a可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池100的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳23a连接电极端子21a以形成电流回路。
请参阅图2,应变检测组件30容纳于箱体10内,应变检测组件30用于与至少一个电池单体20的端面贴合连接,用于检测获得与其贴合的电池单体20使用过程中该端面的膨胀数据。
电池单体20的端面是指该电池单体20的壳体22用于与应变检测组件30配合的一侧的侧壁。
请参照图4,图4为本申请一些实施例提供的应变检测组件30的剖面结构示意图。根据本申请的一些实施例,本申请提供了一种应变检测组件30,其包括:柔性件31以及应变检测元件33,应变检测元件33设置于柔性件31,应变检测元件33用于检测并获得柔性件31的应变参数。
柔性件31是指其能够在应力的作用下产生形变,并且在应力消失后能够恢复形变前的状态,当其贴合于电池单体20的端面时,能够随着端面的膨胀而同步产生应变,且柔性件31产生形变会将应变及应力传递给应变检测元件33。
应变检测元件33是指用于检测应变的元件。
本申请实施例的技术方案中,将应变检测元件33设置于柔性件31上,实际使用过程中,例如可将柔性件31贴合于电池单体20的端面,从而使柔性件31随着电池单体20的端面的膨胀而同步变形,并且柔性件31产生形变会将应变及应力传递给应变检测元件33,此时利用应变检测元件33检测柔性件31的应变参数,从而精准获得电池单体20的端面的膨胀参数,并且电池单体20使用过程中放热,因此上述设置下,可避免应变检测元件33直接与电池单体20接触,避免因热导致应变检测元件33失效,延长其使用寿命以及稳定性,从而有利于长时间精准获得电池单体20使用过程中的膨胀数据。
其中,柔性件31可以为膜状件或块状件等,示例性地,柔性件31为三角形、矩形、五边形等形状的膜状件,为了避免材料的浪费,柔性件31可为矩形膜状件。
应变检测元件33的具体结构形式可以为多种,例如应变检测元件33可以为柱状、片状、块状等。例如应变检测元件33为片状,其可以为金属应变片、半导体应变片或光纤应变片等,片状的应变检测元件33可以通过MEMS(微电子)等技术制作。
实际使用过程中,为了使柔性件31与电池单体20稳定的贴合在一起,可选地,柔性件31与电池单体20的端面粘接,粘接的方式例如为:先采用双面胶粘接在柔性件31上,然后将电池单体20的端面粘接在该双面胶的另一侧,从而使柔性件31与电池单体20粘接在一起。
请参照图5,图5为本申请一些实施例提供的应变检测组件30的剖面结构示意图。根据本申请的一些实施例,可选地,柔性件31具有层叠布置的粘接层311以及柔性本体312,应变检测元件33设置于柔性本体312。
粘接层311是指层状的胶黏剂,胶黏剂能够将同质或异质物体表面连接在一起。
采用粘接层311的设置,便于实际使用过程中将柔性件31与电池单体20的端面稳定的连接在一起,避免使用过程中柔性件31与电池单体20脱离,无法精准获得电池单体20使用过程中的膨胀数据。
粘接层311例如为双面胶层,为了避免粘接层311在使用前被损坏,可选地,粘接层311背离柔性本体312的一面连接有保护膜,保护膜与粘接层311粘接后仅具有轻微的粘性,从而避免撕掉保护膜时带走粘接层311。
应变检测元件33可以直接设置于柔性本体312的外表面,也可以设置于柔性本体312内,其中应变检测元件33设置于柔性本体312内的方式包括包裹以及部分嵌设两种方式。
请参照图6,图6为本申请一些实施例提供的应变检测组件30的剖面结构示意图。根据本申请的一些实施例,可选地,应变检测元件33的至少部分嵌设于柔性本体312内。
采用上述设置可使应变检测元件33稳定固定于柔性本体312,避免二者分离,并且至少部分嵌入的方式相比于设置于柔性本体312的表面的方式,形变检测精度更高,更有利于精准获得电池单体20使用过程中的膨胀数据。
具体例如,柔性本体312的表面开设有凹槽,应变检测元件33设置于凹槽内且至少部分表面未被柔性本体312遮蔽,如图6所示,应变检测元件33未被柔性本体312遮蔽的部分表面与柔性本体312的外表面齐平。
请参阅图5,根据本申请的一些实施例,可选地,应变检测元件33包裹于柔性本体312内。
上述设置条件下可使应变检测元件33稳定固定于柔性本体312,并且利用柔性本体312保护应变检测元件33,避免应变检测元件33被损坏,进一步提高其使命寿命。
应变检测元件33包裹于柔性本体312内的方式包括但不局限于:采用制备柔性本体312的材料包裹应变检测元件33,一次成型,还可以为:先获得柔性本体312,然后在柔性本体312的表面(背离粘接层311的一面)开槽,将应变检测元件33嵌设于槽内,接着采用防水层等封闭槽的开口处。
根据本申请的一些实施例,可选地,柔性本体312能够受控地发热。
柔性本体312的受控方式可以为电控、温控等,甚至可以设置其为受预定挤压力时进行发热。柔性本体312能够受控地发热是指可根据实际的需求,控制柔性本体312发热或不发热,调节发热的温度。
上述设置有效将加热电池单体20的端面以及检测电池单体20的端面的膨胀变形功能集成在一起,结构简单,有效提高空间利用率,并且利用应变检测元件33检测到的数据变化判断应变检测组件30是否脱离电梯电池100,是否进行干烧,避免发生安全事故。
根据本申请的一些实施例,可选地,柔性本体312能够电致发热。
电致发热是指通电后,利用电流的焦耳效应将电能转变成热能以加热物体。
电致发热可控性高且便于操作,也即是,当柔性本体312能够电致发热时,应变检测组件30实际上相当于具有检测应变作用的加热膜。
请参阅图7,图7为本申请一些实施例提供的应变检测组件30的剖面结构示意图。根据本申请的一些实施例,可选地,柔性本体312包括依次层叠布置的第一绝缘保护层314、电致加热层315以及第二绝缘保护层316,第一绝缘保护层314与粘接层311连接。
电致加热层315实际为电加热丝按照网格状或蛇形等方式布置形成的骨架层,骨架层具有间隙(图未示)。
采用第一绝缘保护层314以及第二绝缘保护层316有效保护电致加热层315,避免电致加热层315被破坏,利用第一绝缘保护层314以及第二绝缘保护层316的绝缘性,降低电致加热层315直接裸露的安全问题。
可以理解的是,位于间隙处的第一绝缘保护层314和第二绝缘保护层316连接,电加热丝的材料包括但不限于铁铬铝、镍铬电热合金等。由于电致加热层315产热,因此第一绝缘保护层314以及第二绝缘保护层316由耐高温绝缘材料制得,例如第一绝缘保护层314以及第二绝缘保护层316由聚酰亚胺制得。
其中,应变检测元件33可以设置于第一绝缘保护层314内,也可以设置于第二绝缘保护层316内,或者设置在第一绝缘保护层314和第二绝缘层内,无论哪种设置方式,当应变检测元件33部分需穿过电致加热层315时,为了避免破坏电加热丝,应变检测组件30布置于电致加热层315的间隙处。
为了监测并获得柔性本体312电致发热的温度,可选地,应变检测组件30设有温度传感器(图未示),温度传感器用于监测并获得柔性本体312的温度。
可选地,温度传感器与电致加热层315连接,用于监测并获得柔性本体312的温度。
其中,应变检测元件33的数量可以为一个或多个。
请参阅图2以及图8,图8为本申请一些实施例提供的应变检测组件30的结构示意图。根据本申请的一些实施例,应变检测元件33的数量为多个,其中,多个应变检测元件33包括第一应变检测元件和第二应变检测元件,第一应变检测元件和第二应变检测元件的应变检测方向一致。
以第一应变检测元件和第二应变检测元件均为片状为例,二者分别具有沿厚度方向相对布置的两个平面,此时第一应变检测元件和第二应变检测元件的应变检测方向分别为平行于该平面的方向。因此此时保持第一应变检测元件和第二应变检测元件相互平行布置,即可保证第一应变检测元件和第二应变检测元件的应变检测方向是一致的。
上述设置下,将多个应变检测元件33设置于不同区域,第一应变检测元件和第二应变检测元件的应变检测方向一致设置下,可对比设置于不同位置的应变检测元件33得到的数据,例如第一应变检测元件和第二应变检测元件得到的数据,以此获得各区域实际膨胀数据,有利于通过对比分析获知柔性件31是否与电池单体20的端面脱离。
可选地,柔性件31具有用于贴合于至少一个电池单体20的端面的安装区320,安装区320分隔为中心区321以及围设于中心区321的外围的边缘区323;例如第一应变检测元件设置于中心区321,第二应变检测元件设置于边缘区323。
安装区320是指柔性件31用于与至少一个电池单体20的端面贴合的区域,以靠近安装区320的几何中心的区域的部分作为中心区321,余下的围设于中心区321的外围的部分作为边缘区323。
请参阅图2、图9以及图10,本申请提供一种电池100,其包括:多个电池单体20以及上述实施例提供的应变检测组件30,柔性件31与至少一个电池单体20的端面贴合连接。
利用柔性件31与至少一个电池单体20的端面贴合连接,从而使柔性件31随着贴合的电池单体20的端面的膨胀而同步变形,柔性件31产生形变会将应变及应力传递给应变检测元件33,应变检测元件33检测柔性件31的应变参数,从而精准获得电池单体20的端面的膨胀参数,并且柔性件31可避免应变检测元件33直接与电池单体20接触,避免因热导致应变检测元件33失效,延长应变检测元件33使用寿命以及稳定性,从而有利于长时间精准获得电池单体20使用过程中的膨胀数据。
请参阅图9,在一些实施例中,可选地,应变检测组件30与电池单体20一一对应,每个应变检测组件30的柔性件31与对应的电池单体20的端面贴合连接。
也即是,一个应变检测组件30仅检测一个电池单体20的端面的膨胀变化,每个应变检测组件30具有一个或多个应变检测元件33,当应变检测元件33的数量为多个时,多个应变检测元件33的应变检测方向一致。
请参阅图10,在一些实施例中,可选地,应变检测组件30的柔性件31与多个电池单体20的端面贴合连接。
也即是,一个应变检测组件30可同时检测多个电池单体20的端面的膨胀变化,此时每个应变检测组件30具有一个或多个应变检测元件33,当应变检测元件33的数量为多个时,多个应变检测元件33的应变检测方向一致。
如图10所示,应变检测组件30具有一个应变检测元件33,为了缩短数据输出的距离,柔性件31具有贴合于多个电池单体20的端面的安装区320,应变检测元件33设置于安装区320沿多个电池单体20排列的任一端。
当应变检测组件30集成有加热功能时,可选地,柔性件31背离电池单体20的一面可设置多个膨胀槽330,多个膨胀槽330沿电池单体20的布置方向间隔布置,每个膨胀槽330对应布置于任意相邻的两个电池单体20的连接处,以释放柔性件31膨胀时的应力,防止其在膨胀程度过大时断裂。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种用电装置,其包括上述实施例中的电池,电池用于提供电能。
请参阅图5以及图10,根据本申请的一些实施例,本申请提供了一种应变检测组件30,其包括柔性件31以及应变检测元件33,柔性件31为膜状件,柔性件31用于与多个电池单体20的端面贴合连接,柔性件31具有层叠布置的粘接层311以及柔性本体312,柔性本体312能够受控地发热,应变检测元件33被柔性本体312包裹,柔性件31随着电池单体20的端面的膨胀而同步变形,并且柔性件31产生形变会将应变及应力传递给应变检测元件33,应变检测元件33用于检测并获得柔性件31的应变参数。
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 (11)
1.一种应变检测组件,其特征在于,其包括:
柔性件,所述柔性件具有层叠布置的粘接层以及柔性本体;以及
应变检测元件,设置于所述柔性本体,所述应变检测元件用于检测并获得所述柔性件的应变参数。
2.根据权利要求1所述的应变检测组件,其特征在于,所述应变检测元件的至少部分嵌设于所述柔性本体内。
3.根据权利要求1所述的应变检测组件,其特征在于,所述应变检测组件包裹于所述柔性本体内。
4.根据权利要求1-3任一项所述的应变检测组件,其特征在于,所述柔性本体能够受控地发热。
5.根据权利要求4所述的应变检测组件,其特征在于,所述柔性本体能够电致发热。
6.根据权利要求5所述的应变检测组件,其特征在于,所述柔性本体包括依次层叠布置的第一绝缘保护层、电致加热层以及第二绝缘保护层,所述第一绝缘保护层与所述粘接层连接。
7.根据权利要求1所述的应变检测组件,其特征在于,所述应变检测元件的数量为多个,其中,多个所述应变检测元件包括第一应变检测元件和第二应变检测元件,所述第一应变检测元件和所述第二应变检测元件的应变检测方向一致。
8.一种电池,其特征在于,包括:
多个电池单体;以及
如权利要求1-7任意一项所述的应变检测组件,所述柔性件与至少一个所述电池单体的端面贴合连接。
9.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,所述应变检测组件与所述电池单体一一对应,每个所述应变检测组件的柔性件与对应的所述电池单体的端面贴合连接。
10.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,所述应变检测组件的所述柔性件与多个电池单体的端面贴合连接。
11.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求8-10任意一项所述的电池用于供能。
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