一种安装有传感器的电芯及锂电池制造技术

本发明专利技术公开了一种安装有传感器的电芯及锂电池，该电芯含有电解液，包括：硅基底；微机电传感器，设置于硅基底上，并与硅基底电连接；信号处理芯片，设置于硅基底上且位于微机电传感器的一侧，并分别电连接于硅基底和微机电传感器；应力膜片，设置于微机电传感器上方，且应力膜片一侧与微机电传感器相接触，另一侧与电芯内的电解液相接触，用于检测电芯内部的温度和/或压力数据。本发明专利技术通过在微机电传感器上设置应力膜片，以感受并获取电芯的压力数据，同时获取电芯内的温度数据，然后利用信号处理芯片对压力数据和温度数据进行分析输出，从而得到锂电池当前的安全指标，进而对锂电池确认是否采取相关的安全措施，以保障锂电池的安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种安装有传感器的电芯及锂电池


[0001]本专利技术涉及锂电池
，特别涉及一种安装有传感器的电芯及锂电池。

技术介绍

[0002]随着全球能源的收集方法多样化,世界各国均在电能的收集和存储等方面探索更多的方法。例如在传统的交通工具，已经逐步采用电能驱动转变为锂电的驱动方式，而电子行业产品的储能和驱动方式则呈几何式的增长以快速渗透汽车和储能电站市场。但随着行业的快速发展的同时，对于锂电产品的安全性需求也逐步增高。因此，如何保障锂电产品的安全性是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供了一种安装有传感器的电芯，旨在通过采集锂电池内部的压力和温度数据来判断锂电池的安全状态，达到保障锂电池安全性的效果。
[0004]本专利技术实施例提供了一种安装有传感器的电芯，含有电解液，包括：硅基底；微机电传感器，设置于所述硅基底上，并与所述硅基底电连接；信号处理芯片，设置于所述硅基底上且位于所述微机电传感器的一侧，并分别电连接于所述硅基底和微机电传感器；应力膜片，设置于所述微机电传感器上方，且所述应力膜片一侧与所述微机电传感器相接触，另一侧与所述电芯内的电解液相接触，用于检测所述电芯内部的温度和/或压力数据。
[0005]进一步的，所述硅基底上安装有惠斯通电桥，所述信号处理芯片与所述惠斯通电桥的输出端相连接。
[0006]进一步的，所述惠斯通电桥的对称阻值为100Ω~1000Ω。
[0007]进一步的，所述信号处理芯片为模数转换器。
[0008]进一步的，所述模数转换器的转换范围为10bit~32bit。
[0009]进一步的，所述信号处理芯片具备一种或多种的标准通讯协议，所述标准通讯协议为IIC协议、SPI协议或者TTL协议。
[0010]进一步的，所述微机电传感器和/或信号处理芯片采用自动化激光焊接方式或者压阻式埋焊方式嵌入设置于所述硅基底上。
[0011]进一步的，所述微机电传感器的材质为单晶硅。
[0012]进一步的，所述应力膜片的材质为铝材。
[0013]本专利技术实施例还提供了一种锂电池，包括如上任一项所述的安装有传感器的电芯。
[0014]本专利技术实施例提供了一种安装有传感器的电芯及锂电池，该电芯含有电解液，包括：硅基底；微机电传感器，设置于所述硅基底上，并与所述硅基底电连接；信号处理芯片，
设置于所述硅基底上且位于所述微机电传感器的一侧，并分别电连接于所述硅基底和微机电传感器；应力膜片，设置于所述微机电传感器上方，且所述应力膜片一侧与所述微机电传感器相接触，另一侧与所述电芯内的电解液相接触，用于检测所述电芯内部的温度和/或压力数据。本专利技术实施例通过在微机电传感器上设置应力膜片，以感受并获取电芯的压力数据，同时通过应力膜片获取电芯内的温度数据，然后利用信号处理芯片对压力数据和温度数据进行分析输出，从而得到锂电池当前的安全指标，进而根据该安全指标对锂电池确认是否采取相关的安全措施，以保障锂电池的安全性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术实施例提供的一种安装有传感器的电芯的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种安装有传感器的电芯的爆炸示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和
ꢀ“
包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0019]还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0020]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/ 或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0021]下面请参见图1和图2，本专利技术实施例提供了一种安装有传感器的电芯，含有电解液，包括：硅基底1；微机电传感器2，设置于所述硅基底1上，并与所述硅基底1电连接；信号处理芯片3，设置于所述硅基底1上且位于所述微机电传感器2的一侧，并分别电连接于所述硅基底1和微机电传感器2；应力膜片4，设置于所述微机电传感器2上方，且所述应力膜片4一侧与所述微机电传感器2相接触，另一侧与所述电芯内的电解液相接触，用于检测所述电芯内部的温度和/或压力数据。
[0022]本实施例中，所述电芯除了包含常规结构外，例如电解液，正负极等，还设置有一所述硅基底1，并在该硅基底1上设置微机电传感器2和信号处理芯片3，同时进一步在微机
电传感器2上设置应力膜片4，使应力膜片4的两侧分别与微机电传感器2和电芯内的电解液相接触。如此，便可以通过在微机电传感器2上设置应力膜片4，以感受并获取电芯的压力数据，同时通过应力膜片4获取电芯内的温度数据，然后利用信号处理芯片3对压力数据和温度数据进行分析输出，从而得到锂电池当前的安全指标，进而根据该安全指标对锂电池确认是否采取相关的安全措施，以保障锂电池的安全性。
[0023]本实施例基于智能传感器的方式，拓展性地将智能采集及测量方法应用于包括且不限于锂电池电芯及储能电池电芯等领域上，科学的通过对各种应用的数据收集和安全形成动态的一种实现监测手段。还需说明的是，本实施例所提供的电芯中的检测方法（即获取压力和温度数据进行检测）还可以应用在不同的电能在化学反应和应用过程中，同时电芯中的信号处理芯片3的输出可以是内部电解液的实际温度所对应的温度数据，也可以是单独对压力进行实时测量所对应的压力数据，还可以是温度与压力同时实时输出的综合测量，即温度数据和压力数据。本实施例所提供的电芯极其灵活的解决了市场痛点，能够有效帮助用户在驾驶汽车、储能用电及其他电能在充电、放电、失电等各种环境下的数据收集。当然，在具体应用的过程中，所述的微机电传感器2可以是一个，也可以是多个，例如由几个甚至几百个微机电传感器2传感器组成一个神经网络。另外，本实施例的电芯可以达到实时收集检测的效果，即收集的数据彼此间具有唯一性、实时动态性、可单独性、也可综合性等特点。此外，温度数据和压力数据的输出形式还可以是主动连续输出、单独被动输出和高精度模式输出，也就是说，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安装有传感器的电芯，含有电解液，其特征在于，包括：硅基底；微机电传感器，设置于所述硅基底上，并与所述硅基底电连接；信号处理芯片，设置于所述硅基底上且位于所述微机电传感器的一侧，并分别电连接于所述硅基底和微机电传感器；应力膜片，设置于所述微机电传感器上方，且所述应力膜片一侧与所述微机电传感器相接触，另一侧与所述电芯内的电解液相接触，用于检测所述电芯内部的温度和/或压力数据。2.根据权利要求1所述的安装有传感器的电芯，其特征在于，所述硅基底上安装有惠斯通电桥，所述信号处理芯片与所述惠斯通电桥的输出端相连接。3.根据权利要求2所述的安装有传感器的电芯，其特征在于，所述惠斯通电桥的对称阻值为100Ω~1000Ω。4.根据权利要求1所述的安装有传感器的电芯，其特征在于，所述信号处理芯片为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建华，
申请(专利权)人：深圳市迈姆斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：