光纤传感高分子复合膜及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光纤传感领域，更具体涉及一种光纤传感高分子复合膜及其使用方法。
【背景技术】
[0002]现有的动力电芯数据监测主要监测电芯的端电压、内阻、电芯外部温度数据，以此数据来为电芯提供保护功能。但是现有的数据监测存在以下缺陷:由于无法检测电芯内部的温度场、电芯内部极片形态变化等本征数据，因此当动力电芯在应用中出现热失控或其他异常时，无法提前预防，从而影响了动力电池的安全性，为动力电池的大规模使用埋下安全隐患。
【发明内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本发明要解决的技术问题是如何实时监测电池内部的本征数据。
[0005](二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光纤传感高分子复合膜，包括依次叠加的第一高分子薄膜、光纤传感器膜层以及第二高分子薄膜;其中所述光纤传感器膜层中设置有若干个光纤传感器。
[0007]优选地，所述第一高分子薄膜和/或所述第二高分子薄膜为绝缘高分子薄膜。
[0008]优选地，所述若干个光纤传感器为具有不同功能的光纤传感器。
[0009]优选地，所述光纤传感器膜层包括分布式光纤传感器。
[0010]优选地，所述若干个光纤传感器横向或纵向排列并附着在所述第一高分子薄膜上。
[0011]优选地，所述光纤传感器为光纤光栅传感器、基于膜间干涉的全光纤传感器或微纳米传感器。
[0012]优选地，所述第一高分子薄膜和/或所述第二高分子薄膜为聚烯烃系薄膜。
[0013]优选地，所述聚烯烃系薄膜为多孔薄膜。
[0014]优选地，所述第一高分子薄膜和/或所述第二高分子薄膜为聚丙烯微孔隔膜、聚乙烯微孔隔膜、丙烯与乙烯的共聚物微孔隔膜或聚乙烯均聚物微孔隔膜。
[0015]—种如上述光纤传感高分子复合膜的使用方法，将所述光纤传感高分子复合膜设置与待监测物体的内部，用于监测待监测物体的数据信息。
[0016](三)有益效果
[0017]本发明提供了一种光纤传感高分子复合膜及其使用方法，本发明的光纤传感高分子复合膜包括依次叠加的第一高分子薄膜、光纤传感器膜层以及第二高分子薄膜，所述光纤传感器膜层中设置有若干个光纤传感器。在使用时将本发明的光纤传感高分子复合膜设置于物体内部即可通过光纤传感器检测得到对应的信息，例如将本发明的光纤传感高分子复合膜设置于电池内部即可利用对应的光纤传感器检测得到电池内部的温度、压力、震动、位移形变、正负极极片位置变化等本征数据，从而使监测得到的数据真实反映电池内部电芯的实际情况，为电芯的监控提供了更精确的数据。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
[0019]图1是本发明的光纤传感高分子复合膜的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0021 ] 一种光纤传感高分子复合膜，如图1所示，该光纤传感高分子复合膜包括依次叠加的第一高分子薄膜1、光纤传感器膜层2以及第二高分子薄膜3;其中所述光纤传感器膜层2中设置有若干个光纤传感器，附着于所述第一高分子薄膜I上。
[0022]在使用时将本发明的光纤传感高分子复合膜设置于物体内部即可通过光纤传感器检测得到对应的信息，例如将本发明的光纤传感高分子复合膜设置于电池内部即可利用对应的光纤传感器检测得到电池内部的温度、压力、震动、位移形变、正负极极片位置变化等本征数据，从而使监测得到的数据更能反映电池内部电芯的实际情况，为电芯的监控提供了更精确的数据。
[0023]进一步地，所述第一高分子薄膜I和/或所述第二高分子薄膜3为绝缘高分子薄膜。所述第一高分子薄膜I和所述第二高分子薄膜3用于封装所述光纤传感器膜层2，为所述光纤传感器膜层2提供给绝缘和保护作用。
[0024]进一步地，所述若干个光纤传感器为具有不同功能的光纤传感器。在实际应用可根据实际需要设置不同功能的光纤传感器，例如测量温度的光纤传感器或测量形变的光纤传感器。同时根据实际需要可自由设计光纤传感器的数量，发明对此不做限定。优选地，所述光纤传感器膜层包括分布式光纤传感器，利用分布式光纤传感器实现更全面的监测。优选地，所述若干个光纤传感器横向或纵向排列并附着在所述第一高分子薄膜上。另外，可根据实际需要设置光纤传感器的排列方式，对此本发明不做限定。优选地，所述光纤传感器为光纤光栅传感器、基于膜间干涉的全光纤传感器或微纳米传感器等。
[0025]进一步地，所述第一高分子薄膜I和/或所述第二高分子薄膜3为高强度、薄膜化聚烯烃系薄膜。优选地所述聚烯烃系薄膜为多孔薄膜。
[0026]进一步地，所述第一高分子薄膜I和/或所述第二高分子薄膜3为聚丙烯(PP)微孔隔膜、聚乙烯(PE)微孔隔膜、丙烯与乙烯的共聚物微孔隔膜或聚乙烯均聚物微孔隔膜等。
[0027]本发明还公开了一种上述光纤传感高分子复合膜的使用方法，使用时将所述光纤传感高分子复合膜设置与待监测物体的内部即可。例如对电池内部数据的监测，只需要将上述光纤传感高分子复合膜设置于电池内部即可实现对电池内部待监测数据的监测，简单方便，同时由于光纤传感器具有测量精度高、结构紧凑、耐腐蚀以及无源等特性使得可将其内嵌入于电池内部或其他需要的场景中，应用广泛，受限度小。
[0028]将本发明的复合膜应用于电芯制造中，可实现监测电芯内部温度场、压力、震动、位移形变、正负极极片位置变化等本征安全数据。并且使监测电芯内部温度成为可能，读取的温度更接近于电芯的实际温度，而不是电芯表面的温度，对改善电芯的热失控提供更好的预防措施和解决方案。对电芯内部极片形态的变化也可以提供监测。同时本发明的复合膜能够监测电芯内部的热失控现象中压力、位移形变等本征安全参数。另外，根据实际需要可将本发明的复合膜设置于其他应用场景中，实现对其他应用场景中的物体的内部数据的监测，应用限制度极小。
[0029]以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种光纤传感高分子复合膜，其特征在于，包括依次叠加的第一高分子薄膜、光纤传感器膜层以及第二高分子薄膜;其中所述光纤传感器膜层中设置有若干个光纤传感器。2.根据权利要求1所述的光纤传感高分子复合膜，其特征在于，所述第一高分子薄膜和/或所述第二高分子薄膜为绝缘高分子薄膜。3.根据权利要求1所述的光纤传感高分子复合膜，其特征在于，所述若干个光纤传感器为具有不同功能的光纤传感器。4.根据权利要求1所述的光纤传感高分子复合膜，其特征在于，所述光纤传感器膜层包括分布式光纤传感器。5.根据权利要求1所述的光纤传感高分子复合膜，其特征在于，所述若干个光纤传感器横向或纵向排列并附着在所述第一高分子薄膜上。6.根据权利要求1所述的光纤传感高分子复合膜，其特征在于，所述光纤传感器为光纤光栅传感器、基于膜间干涉的全光纤传感器或微纳米传感器。7.根据权利要求1所述的光纤传感高分子复合膜，其特征在于，所述第一高分子薄膜和/或所述第二高分子薄膜为聚烯烃系薄膜。8.根据权利要求7所述的光纤传感高分子复合膜，其特征在于，所述聚烯烃系薄膜为多孔薄膜。9.根据权利要求8所述的光纤传感高分子复合膜，其特征在于，所述第一高分子薄膜和/或所述第二高分子薄膜为聚丙烯微孔隔膜、聚乙烯微孔隔膜、丙烯与乙烯的共聚物微孔隔膜或聚乙烯均聚物微孔隔膜。10.—种权利要求1至9任一项所述的光纤传感高分子复合膜的使用方法，其特征在于，将所述光纤传感高分子复合膜设置于待监测物体的内部，用于监测待监测物体的数据信息。
【专利摘要】本发明公开了一种光纤传感高分子复合膜及其使用方法，本发明的光纤传感高分子复合膜包括依次叠加的第一高分子薄膜、光纤传感器膜层以及第二高分子薄膜，所述光纤传感器膜层中设置有若干个光纤传感器。在使用时将本发明的光纤传感高分子复合膜设置于物体内部即可通过光纤传感器检测得到对应的信息，例如将本发明的光纤传感高分子复合膜设置于电池内部即可利用对应的光纤传感器检测得到电池内部的温度、压力、震动、位移形变、正负极极片位置变化等本征数据，从而使检测得到的数据真实反映电芯的实际情况，为电芯的监控提供了更精确的数据。
【IPC分类】G01D21/02, G01D5/353
【公开号】CN105651321
【申请号】
【发明人】邹托武
【申请人】小牛动力（武汉）新能源技术有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月7日