本技术涉及电池检测,具体而言,涉及一种电池检测装置及电池检测方法。
背景技术:
1、x光成像技术因其精度高,成像快,无损等优点,在医学检查、工业检测、安保检测等领域具有重要作用。目前x射线断层成像技术(ct,computed tomography,计算机断层扫描)已经用于检测电池的内部结构和缺陷,比如:气泡、金属颗粒、杂质、极片破损和活性物质脱落等。
2、ct成像原理是利用x射线照射并穿透物体,根据不同组分对x射线吸收系数不同而通过计算机处理形成明暗衬度并断层成像的研究技术。原位或工况电池ct表征技术是将ct表征技术与电池实际运行过程结合。在电池的实际工作状态下或接近实际工作条件时,进行ct成像,实时动态跟踪电池内部结构和缺陷,实现三维成像。
3、但是,目前的电池ct表征技术,仅限于在离位环境中的内部成像,由于电化学弛豫现象,使其无法还原工况下的真实反应环境,导致电池的检测有效性较低,从而对电池的研发、质量控制、性能评估等阶段造成不利影响,无法满足目前的电池检测需求。
技术实现思路
1、有鉴于此,本技术实施例的目的在于提供一种电池检测装置及电池检测方法,以改善现有技术中存在的电池检测的低效性问题。
2、为了解决上述问题,第一方面,本技术实施例提供了一种电池检测装置,所述装置包括:测试平台、电路组件、光路组件、固定组件、射线组件和测试设备;
3、所述固定组件固定设置在所述测试平台上,所述固定组件用于固定待测电池的检测位置;
4、所述射线组件可移动地设置在所述测试平台上,其发射射线满足所述固定组件的照射区域需求,所述射线组件与所述测试设备连接,所述射线组件用于向转动的所述待测电池发射扫描射线并获取相应的数字信号;其中,所测试设备用于基于获取的所述数字信号进行成像处理,得到所述待测电池的检测图像;
5、所述电路组件固定设置在所述固定组件上,所述电路组件用于滑动连接所述待测电池和所述测试设备;其中,所述测试设备用于基于所述电路组件对所述待测电池进行电学检测,得到所述待测电池的电学数据;
6、所述光路组件固定设置在所述固定组件上,所述光路组件用于滑动连接所述待测电池和所述测试设备;其中,所述测试设备用于基于所述光路组件对所述待测电池进行光学检测,得到所述待测电池的光学数据;
7、所述测试设备还用于基于所述检测图像、所述电学数据和所述光学数据进行关联数据分析,得到所述待测电池的检测结果。
8、在上述实现过程中,通过设置的固定组件对待测电池进行固定,并带动待测电池进行转动,以基于射线组件对待测电池进行全方位多角度地检测,得到多个角度的检测图像。并且,为了保证待测电池在转动的测试过程中能具有稳定的电力传输、数据通信和光信号传输功能,可以分别设置相应的电路组件和光路组件,可滑动地连接待测电池和外部的测试设备,从而能够在转动的测试过程中保持正常且稳定的电路传输和光路传输。测试设备能够与多个组件连接,以对待测电池的图像检测、电学检测、光学检测进行控制和处理,得到有效性较高且具有关联性的检测图像、电学数据和光学数据,并基于多种数据进行关联数据分析,得到待测电池的检测结果。本技术提供的装置结构设计满足电路、光路的持续信号连接,适用于对多种不同结构规格的电池进行检测,满足多种不同的电池检测需求。并且,还能够自动进行数据采集和存储,在电池充放电过程中,可以实现无损、稳定、自动化、原位/工况的多尺度、多分辨率成像,结合具有关联性的电学数据和光学数据进行分析,能够多层次且深度揭示电池中电极材料的损伤变形失效机理,从而有效地提高检测结果的有效性,以便于进行后续的电池的研发、质量控制、性能评估等处理。
9、可选地,其中,所述固定组件包括:定位板和转动件;
10、在垂直于所述测试平台且远离所述测试平台的放置方向上,所述转动件的底端固定设置在所述测试平台上,所述转动件的顶端连接并承载所述定位板;
11、所述定位板用于固定所述待测电池,所述转动件用于带动所述定位板以及其上的所述待测电池进行转动。
12、在上述实现过程中,固定组件中可以包括对待测电池进行固定的定位板以及带动定位板以及其上固定的待测电池进行转动的转动件,以在稳定的情况下模拟电池的原位或工况环境,即模拟电池的实际工作状态或接近实际工作的状态,并为电池提供全方位多角度的转动测试的检测位置,以结合设置的射线组件进行全方位多角度的数据采集,有效地提高了检测图像的有效性。
13、可选地,其中,所述电路组件包括:导电环结构、第一连接件和第二连接件;
14、所述导电环结构套设在所述转动件上,且在所述放置方向上,所述导电环结构设置在所述定位板的底部;
15、所述导电环结构通过所述第一连接件与所述待测电池的正负极连接;
16、所述导电环结构通过所述第二连接件与所述测试设备连接;
17、所述导电环结构用于基于所述转动件的转动情况连接所述待测电池与所述测试设备。
18、在上述实现过程中,为了实现与待测电池的滑动连接,电路组件中可以包括导电环结构和相应的两个连接件,导电环结构套设在转动件上,并通过第一连接件与待测电池的正负极连接,以与待测电池进行滑动连接,使待测电池在转动时,仍能够稳定地与导电环结构连接,并且,导电环结构还能够通过第二连接件与测试设备连接,以在电学测试过程中实现有效的控制和数据传输,有效地保证了待测电池在旋转的测试过程中具有稳定的电力传输和数据通讯功能。
19、可选地,其中,所述导电环结构包括:环状导线组、定子结构和电刷结构;
20、所述环状导线组环绕所述转动件套设;
21、所述定子结构用于连接所述第一连接件与所述电刷结构,所述电刷结构用于基于所述转动件的转动情况滑动连接所述环状导线组;
22、所述环状导线组与所述第二连接件连接。
23、在上述实现过程中,为了实现有效的滑动连接,导电环结构可以包括相应的环状导线组,以及固定连接的定子结构和电刷结构,以通过定子结构连接第一连接件和电刷结构,以在待测电池转动的情况下带动第一连接件和连接的电刷结构进行相应的转动,从而由电刷结构基于转动件的转动情况与环状导线组实现滑动连接。并且,为了实现与测试设备的连接,环状导线组还可以与第二连接件连接,从而提高电学测试时控制的有效性和稳定性。
24、可选地,其中,所述光路组件包括:光纤环结构、第三连接件和第四连接件;
25、所述光纤环结构套设在所述转动件上,且在所述放置方向上,所述光纤环结构设置在所述定位板的顶部;
26、所述光纤环结构通过所述第三连接件与所述待测电池的光学传感器连接;
27、所述光纤环结构通过所述第四连接件与所述测试设备连接;
28、所述光纤环结构用于基于所述转动件的转动情况连接所述待测电池与所述测试设备。
29、在上述实现过程中,为了实现与待测电池的滑动连接,光路组件中可以包括光纤环结构和相应的两个连接件,光纤环结构套设在转动件上,并通过第三连接件与待测电池的光学传感器连接,以与待测电池进行滑动连接,使待测电池在转动时,仍能够稳定地与光纤环结构连接,并且,光纤环结构还能够通过第四连接件与测试设备连接,以在光学测试过程中实现有效的控制和光信号传输,有效地保证了待测电池在旋转的测试过程中具有稳定的光信号传输功能。
30、可选地,其中,所述光纤环结构包括:环状棱镜、光纤出口和光纤入口;
31、所述环状棱镜环绕所述转动件套设;
32、所述光纤入口用于连接所述第四连接件与所述环状棱镜;
33、所述光纤出口用于基于所述转动件的转动情况滑动连接所述环状棱镜和所述第三连接件。
34、在上述实现过程中,为了实现有效的滑动连接,光纤环结构可以包括相应的环状棱镜,以及进行信号输出和输入的光纤出口和光纤入口,以通过光纤出口连接待测电池与环状棱镜,在待测电池转动的情况下带动第三连接件和连接的光纤出口进行相应的转动,从而由光纤出口基于转动件的转动情况与环状棱镜实现滑动连接。并且,为了实现与测试设备的连接,环状棱镜还可以与第四连接件连接,从而提高光学测试时控制的有效性和稳定性。
35、可选地,其中,所述测试设备包括:电学解调设备、光学解调设备和处理设备;
36、所述电学解调设备连接所述电路组件和所述处理设备,所述电学解调设备用于基于所述处理设备的控制对所述待测电池进行电学检测,得到所述电学数据;其中,所述电学数据包括电池充放电数据和电池电化学数据;
37、所述光学解调设备连接所述光路组件和所述处理设备,所述光学解调设备用于基于所述处理设备的控制对所述待测电池进行光学检测,得到所述光学数据;其中,所述光学数据包括光学传感数据和光谱数据。
38、在上述实现过程中,测试设备中可以包括进行电学检测控制的电学解调设备,以及进行光学检测控制的光学解调设备,以及对两个解调设备以及射线组件进行控制并结合多种数据进行关联数据分析的处理设备,以分别实现相应的图像检测、电学检测和光学检测。
39、可选地,其中,所述射线组件包括:射线源和探测器;
40、所述射线源和所述探测器可移动地设置在所述测试平台上;
41、所述射线源设置在所述固定组件的第一端,在沿着所述射线源到所述固定组件的连线的延长线上,所述探测器设置在所述固定组件的第二端;
42、所述射线源用于向转动的所述待测电池发射多次扫描射线;
43、所述探测器用于接收经过所述待测电池的多个射线信号,并转化为所述数字信号。
44、在上述实现过程中,射线组件可以设置有发射射线的射线源以及接收信号的探测器。为了有效地提高进行图像检测时的检测效果,射线源与探测器分别设置可移动地设置在固定组件的两个对立端上,以实现可调节的图像检测,适用于对多种不同类型的待测电池进行图像检测。
45、第二方面,本技术实施例还提供了一种电池检测方法,所述方法应用于上述任一项所述的电池检测装置,所述方法包括:
46、将所述固定在固定组件上的待测电池与电路组件和光路组件滑动连接;
47、通过射线组件和测试设备获取转动的所述待测电池的检测图像;
48、通过所述电路组件和所述测试设备获取所述待测电池的电学数据;
49、通过所述光路组件和所述测试设备获取所述待测电池的光学数据;
50、通过测试设备,基于获取的所述检测图像、所述电学数据和所述光学数据进行关联数据分析,得到所述待测电池的检测结果。
51、在上述实现过程中,在进行测试时,先将待测电池固定在固定组件上,并将待测电池基于电路组件和光路组件进行滑动连接,以保证待测电池在转动的测试过程中能具有稳定的电力传输、数据通信和光信号传输功能。并且,在进行测试时,可以基于设置的射线组件、电路组件和光路组件同时进行图像检测、电学检测和光学检测,有效地提高了测试时的效率,并使得到的检测图像、电学数据以及光学数据在时间维度上具有关联性,以供测试设备基于获取的多种类型的数据进行关联数据分析,得到待测电池的检测结果,能够多层次且深度揭示电池中电极材料的损伤变形失效机理,从而有效地提高检测结果的有效性,以便于进行后续的电池的研发、质量控制、性能评估等处理。
52、可选地,所述方法还包括:
53、通过所述测试设备,基于预设的成像质量条件对所述检测图像进行成像质量检测;
54、若判定所述检测图像不满足所述成像质量条件,则基于所述射线组件的对焦情况对所述射线组件的工作参数进行调整,并获取调整后的所述射线组件采集的调整图像,直至所述调整图像满足所述成像质量条件。
55、在上述实现过程中,为了进一步地提高检测图像的图像质量,以提高检测结果的有效性,在进行图像检测时,可以根据预设的成像质量条件对检测图图像进行成像质量检测,在检测图像不满足成像质量条件的情况下,根据射线组件的对焦情况对其工作参数进行相应地调整,并获取调整后采集的调整图像,继续进行成像质量检测,直至当前得到的图像满足成像质量条件,则停止调整,以满足成像质量条件的图像数据进行关联数据分析,还可以使用满足成像质量条件的图像对应的位置参数作为后续对同类型的待测电池进行检测的位置调整条件。
56、综上所述,本技术实施例提供了一种电池检测装置及电池检测方法,通过滑动连接的结构满足电路、光路的持续信号连接,适用于对多种不同结构规格的电池进行检测,满足多种不同的电池检测需求。并且,还能够自动进行数据采集和存储,在电池充放电过程中,可以实现无损、稳定、自动化、原位/工况的多尺度、多分辨率成像,结合具有关联性的电学数据和光学数据进行分析,能够多层次且深度揭示电池中电极材料的损伤变形失效机理,从而有效地提高检测结果的有效性,以便于进行后续的电池的研发、质量控制、性能评估等处理。
1.一种电池检测装置,其特征在于,所述装置包括:测试平台、电路组件、光路组件、固定组件、射线组件和测试设备;
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,其中,所述固定组件包括:定位板和转动件;
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,其中,所述电路组件包括:导电环结构、第一连接件和第二连接件;
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,其中,所述导电环结构包括:环状导线组、定子结构和电刷结构;
5.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,其中,所述光路组件包括:光纤环结构、第三连接件和第四连接件;
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,其中,所述光纤环结构包括:环状棱镜、光纤出口和光纤入口;
7.根据权利要求1-6任一项所述的装置,其特征在于,其中,所述测试设备包括:电学解调设备、光学解调设备和处理设备;
8.根据权利要求1-6任一项所述的装置,其特征在于,其中,所述射线组件包括:射线源和探测器;
9.一种电池检测方法,其特征在于,所述方法应用于权利要求1-8中任一项所述的电池检测装置,所述方法包括:
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
