电池及电池的状态检测方法与流程

本发明涉及电池领域，特别是涉及一种电池及电池的状态检测方法。

背景技术：

电池指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。

而由于现有的电池设计是正负两极设计，因此在进行电池状态评估，例如检测剩余电量时，诸多办法都因为环境温度、放电电流及电池电化导致的容量变化等因素而测不准剩余电量。就算在计算时加入温度等的影响函数，也无法得到准确数值，并且使得计算过程太过复杂。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种电池及电池的状态检测方法，能够提高电池状态评估检测的准确性，且计算复杂度不高。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电池，该电池包括第一正电极、第一负电极以及参考电极，第一正电极与第一负电极用于在电池进行充电或放电时作为供电电极，参考电极用于与第一正电极和第一负电极中的至少一个配合来对电池进行状态检测。

其中，在电池进行状态检测以外的其他时间，参考电极处于闲置状态。

其中，电池进一步包括壳体以及电解液，电解液设置于壳体中，第一正电极、第一负电极以及参考电极设置于电解液中，并延伸至壳体外。

其中，电池进一步包括设置于电解液内且位于第一正电极和第一负电极之间的两个隔离层，其中参考电极位于两个隔离层之间，或者位于两个隔离层外侧。

其中，第一正电极、第一负电极以及参考电极彼此并排设置，且参考电极位于第一正电极和第一负电极之间。

其中，参考电极作为第二负电极与第一正电极配合来对电池进行状态检测，并且/或者参考电极作为第二正电极与第一负电极配合来对电池进行状态检测。

其中，参考电极所用材料与第一正电极相同，或者参考电极所用的材料与第一负电极相同。

其中，参考电极所使用的材料与第一正电极以及第一负电极均不相同。

其中，电池进一步包括检测电路，检测电路分别与第一正电极、第一负电极以及参考电极电连接，并检测第一正电极与第一负电极之间的第一状态参数以及参考电极与第一正电极和第一负电极中的至少一个之间的第二状态参数。

其中，检测电路为电压检测电路，第一状态参数和第二状态参数分别为开路电压。

其中，电池进一步包括处理器，处理器根据第一状态参数和第二状态参数计算电池的剩余电量。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种电池的状态检测方法，其中，电池包括第一正电极、第一负电极以及参考电极，第一正电极与第一负电极用于在电池进行充电或放电时作为供电电极，方法包括以下步骤：检测第一正电极和第一负电极之间的第一状态参数；检测参考电极与第一正电极和第一负电极中的至少一个之间的第二状态参数；根据第一状态参数和第二状态参数对电池进行状态评估。

其中，第一状态参数与第二状态参数分别为开路电压；根据第一状态参数和第二状态参数对电池进行状态评估的步骤包括：根据第一状态参数和第二状态参数评估电池的剩余电量。

其中，检测参考电极与第一正电极和第一负电极中的至少一个之间的第二状态参数的步骤包括：将参考电极作为第二负电极，并与第一正电极配合来检测参考电极与第一正电极之间的第二状态参数。

其中，参考电极所用的材料与第一负电极相同。

其中，检测参考电极与第一正电极和第一负电极中的至少一个之间的第二状态参数的步骤包括：将参考电极作为第二正电极，并与第一负电极配合来检测参考电极与第一负电极之间的第二状态参数。

其中，参考电极所用的材料与第一正电极相同。

其中，检测参考电极与第一正电极和第一负电极中的至少一个之间的第二状态参数的步骤包括：将参考电极作为第二负电极，并与第一正电极配合来检测参考电极与第一正电极之间的第二状态参数，并且，将参考电极作为第二正电极，并与第一负电极配合来检测参考电极与第一负电极之间的第二状态参数，共获取两个第二状态参数。

其中，参考电极所使用的材料与第一正电极以及第一负电极均不相同。

其中，在电池进行状态检测以外的其他时间，参考电极处于闲置状态。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实施方式通过设立参考电极，并通过参考电极配合正负电极进行电池的状态评估，例如剩余电量的检测，能够大幅度提高电池状态评估的准确性，并且计算方式也并不复杂。

附图说明

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，也属于本发明保护范畴。

图1是本发明电池的第一实施方式的结构示意图；

图2是本发明电池的第二实施方式的结构示意图；

图3是本发明电池的第三实施方式的结构示意图；

图4是本发明电池的第四实施方式的结构示意图；

图5是本发明电池的第五实施方式的结构示意图；

图6是本发明电池的第六实施方式的结构示意图；

图7是本发明电池的状态检测方法的第一实施方式的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

参阅图1，图1是本发明电池的第一实施方式的结构示意图。如图1所示，本实施方式的电池10包括第一正电极11、第一负电极12以及参考电极13。

第一正电极11与第一负电极12用于在电池10进行充电或放电时作为供电电极。参考电极13用于与第一正电极11和第一负电极12中的至少一个配合来对电池10进行状态检测。

在对电池10进行状态检测时，可以先检测第一正电极11与第一负电极12之间的第一状态参数，然后再检测参考电极13与第一正电极11和第一负电极12中的至少一个之间的第二状态参数，最后根据第一状态参数以及第二状态参数对电池10进行状态评估。或者，也可以直接使用参考电极13与第一正电极11和第一负电极12中的至少一个配合来对电池10进行状态检测，例如检测参考电极13与第一正电极11之间的状态参数，或者检测参考电极13与第一负电极12之间的状态参数，或者检测参考电极13与第一正电极11之间的状态参数以及参考电极13与第一负电极12之间的状态参数，来对电池10进行状态评估。一般来说，对电池10的状态评估是评估电池10的剩余电量、使用寿命、健康状态等，或是检测电池10的电压。在本实施方式中，先检测第一正电极11与第一负电极12之间的第一电压，然后再检测参考电极13与第一正电极11和第一负电极12中的至少一个之间的第二电压。其中，在参考电极13作为正电极时，即与第一正电极11同极设置时，第二电压为参考电极13与第一负电极12之间的电压。而当参考电极13作为负电极时，即与第一负电极12同极设置时，第二电压为参考电极13与第一正电极11之间的电压。得到第一电压与第二电压后，可根据关系曲线图来确定电池10的剩余电量、使用寿命或者健康状态等。关系曲线图可以根据预先测定的准确数据来绘制。或者，得到第一电压与第二电压之后，可以取两者的平均数作为电池10的电压，或通过其他的算法或预先测得的对照表来获取电池10的电压。

另外，在本实施方式的优选实施方式中，在电池10进行状态检测以外的其他时间，参考电极13可以处于闲置状态。

通过设立参考电极，并通过参考电极配合正负电极进行电池的状态评估，例如剩余电量的检测，能够大幅度提高电池状态评估的准确性，并且计算方式也并不复杂。

参阅图2，图2是本发明电池的第二实施方式的结构示意图。如图2所示，本实施方式的电池20包括壳体21、电解液22、隔离层23、第一正电极24、第一负电极25以及参考电极26。

电解液22设置于壳体21中，第一正电极24、第一负电极25以及参考电极26设置于电解液22中，并延伸至壳体21外。隔离层23设置有两个，设置于电解液22内且位于第一正电极24和第一负电极25之间。在其他实施方式中，隔离层23可以只设置为一个，或者设置为两个以上，只需将参考电极26与第一正电极24、第一负电极25中的至少一个隔开即可。并且，参考电极26也并非必须设置于第一正电极24与第一负电极25之间，可以设置于一侧，或与第一正电极24、第一负电极25呈三角形设置等。

在本实施方式中参考电极26与第一正电极24同极设置，即与第一正电极24设置于两个隔离层23外侧的同侧。此时，参考电极26作为第二正电极与第一负电极25配合来对电池20进行状态检测。

在本实施方式中，优选的，参考电极26所用材料与第一正电极24相同。

在进行电池20的状态检测时，可以先检测第一正电极24与第一负电极25之间的第一状态参数，再检测参考电极26与第一负电极25之间的第二状态参数，最后根据第一状态参数以及第二状态参数对电池20进行状态评估。或者，也可以直接检测参考电极26与第一负电极25之间的状态参数，来对电池20进行状态评估。一般来说，对电池20的状态评估是检测电池20的剩余电量、使用寿命、健康状态等，也可以用来评估电池20的电压。在本实施方式中，先检测第一正电极24与第一负电极25之间的第一电压，再检测参考电极26与第一负电极25之间的第二电压。得到第一电压与第二电压之后，可根据关系曲线图来确定电池20的剩余电量、使用寿命或者健康状态等。关系曲线图可以根据预先测定的准确数据来绘制。也可以在得到第一电压与第二电压后，取两者的平均数作为电池20的电压，或通过其他的算法或预先测得的对照表来获取电池20的电压。

另外，在本实施方式的优选实施方式中，在电池20进行状态检测以外的其他时间，参考电极26可以处于闲置状态。

通过设立相当于第二正电极的参考电极，并通过参考电极配合负电极进行电池的状态评估，例如剩余电量的检测，能够大幅度提高电池状态评估的准确性，并且计算方式也并不复杂。

参阅图3，图3是本发明电池的第三实施方式的结构示意图。如图3所示，本实施方式的电池30包括壳体31、电解液32、隔离层33、第一正电极34、第一负电极35以及参考电极36。

电解液32设置于壳体31中，第一正电极34、第一负电极35以及参考电极36设置于电解液32中，并延伸至壳体31外。隔离层33设置有两个，设置于电解液32内且位于第一正电极34和第一负电极35之间。同样的，在其他实施方式中，隔离层33可以只设置有一个，将参考电极36与第一正电极34、第一负电极35中的一个隔开即可，也可以设置有多个。并且，参考电极36也并非必须设置于第一正电极34与第一负电极35之间，可以设置于一侧，或与第一正电极34、第一负电极35呈三角形设置等。

在本实施方式中参考电极36与第一负电极35同极设置，即与第一负电极35设置于两个隔离层33外侧的同侧。此时，参考电极36作为第二负电极与第一正电极34配合来对电池30进行状态检测。

在本实施方式中，优选的，参考电极36所用材料与第一负电极35相同。

在进行电池30的状态检测时，可以先检测第一正电极34与第一负电极35之间的第一状态参数，再检测参考电极36与第一正电极34之间的第二状态参数，最后根据第一状态参数以及第二状态参数对电池30进行状态评估。或者，也可以直接检测参考电极36与第一正电极34之间的状态参数，来对电池30进行状态评估。一般来说，对电池30的状态评估是检测电池30的剩余电量、使用寿命、健康状态等，也可以用于检测电池30的电压。在本实施方式中，先检测第一正电极34与第一负电极35之间的第一电压，再检测参考电极36与第一正电极34之间的第二电压。得到第一电压与第二电压之后，可根据关系曲线图来确定电池30的剩余电量、使用寿命或者健康状态等。关系曲线图可以根据预先测定的准确数据来绘制。也可以在得到第一电压与第二电压后，取两者的平均数作为电池30的电压，或通过其他的算法或预先测得的对照表来获取电池30的电压。

另外，在本实施方式的优选实施方式中，在电池30进行状态检测以外的其他时间，参考电极36可以处于闲置状态。

通过设立相当于第二负电极的参考电极，并通过参考电极配合正电极进行电池的状态评估，例如剩余电量的检测，能够大幅度提高电池状态评估的准确性，并且计算方式也并不复杂。

参阅图4，图4是本发明电池的第四实施方式的结构示意图。如图4所示，本实施方式的电池40包括壳体41、电解液42、隔离层43、第一正电极44、第一负电极45以及参考电极46。

电解液42设置于壳体41中，第一正电极44、第一负电极45以及参考电极46设置于电解液42中，并延伸至壳体41外。隔离层43设置有两个，设置于电解液42内且位于第一正电极44和第一负电极45之间。在其他实施方式中，隔离层43可以设置有一个，将参考电极46与第一正电极44、第一负电极45分隔开即可。另外，也可以将隔离层43设置有多个，增强隔离效果，或者为了增加参考电极46的数量。另外，参考电极46与隔离层43并非必须位于第一正电极44和第一负电极45之间，在其他实施方式中，可以将隔离层43设置于电池40的一侧，只需要将参考电极46隔离即可。

在本实施方式中参考电极46与第一正电极44以及第一负电极45均不同极设置，参考电极46设置于两个隔离层43之间，与第一正电极44以及第一负电极45之间均通过隔离层43进行隔离。此时，参考电极46既作为第二负电极与第一正电极44配合来对电池40进行状态检测，也作为第二正电极与第一负电极45配合来对电池40进行状态检测。

在本实施方式中，优选的，参考电极46所用材料与第一正电极44以及第一负电极45均不相同。

在对电池40进行状态检测时，可以先检测第一正电极44与第一负电极45之间的第一状态参数，然后再检测参考电极46与第一正电极44之间的第二状态参数，再检测参考电极46与第一负电极45之间的第二状态参数，最后根据第一状态参数以及两个第二状态参数对电池40进行状态评估。或者，也可以直接使用参考电极46与第一正电极44和第一负电极45配合来对电池40进行状态检测，例如检测参考电极46与第一正电极44之间的状态参数以及参考电极46与第一负电极45之间的状态参数，来对电池40进行状态评估。一般来说，对电池40的状态评估是检测电池40的剩余电量、使用寿命、健康状态等也可以用来检测电池40的电压。在本实施方式中，先检测第一正电极44与第一负电极45之间的第一电压，再检测参考电极46与第一正电极44之间的第二电压，再检测参考电极46与第一负电极45之间的第二电压。得到第一电压与两个第二电压后，可以使用一个第一电压与其中一个第二电压对照关系曲线图来确定电池40的剩余电量、使用寿命、健康状态或者电压等，也可以使用一个第一电压与两个第二电压对照关系曲线图来确定剩余电量、使用寿命、健康状态或者电压等。当只需要一个第二电压时，在检测第二电压时可选择性的只检测一个即可。关系曲线图可以根据预先测定的准确数据来绘制。当使用第一电压与两个第二电压来对电池40的电压进行评估时，可以先计算两个第二电压的平均值，然后再将两个第二电压的平均值和第一电压进行加权平均计算，从而得出所述电池40的电压。所述第一电压的的权重可以是可以根据电池的不同类型而进行相应的调整，例如权重为70％、50％等。

另外，在本实施方式的优选实施方式中，在电池40进行状态检测以外的其他时间，参考电极46可以处于闲置状态。

通过设立参考电极，并通过参考电极配合正负电极进行电池的状态评估，例如剩余电量的检测，能够大幅度提高电池状态评估的准确性，并且计算方式也并不复杂。

参阅图5，图5是本发明电池的第五实施方式的结构示意图。如图5所示，本实施方式的电池50包括第一正电极51、第一负电极52、参考电极53以及检测电路54。

第一正电极51与第一负电极52用于在电池50进行充电或放电时作为供电电极。参考电极53用于与第一正电极51和第一负电极52中的至少一个配合来对电池50进行状态检测。

检测电路54分别与第一正电极51、第一负电极52以及参考电极53电连接，并检测第一正电极51与第一负电极52之间的第一状态参数以及参考电极53与第一正电极51和第一负电极52中的至少一个之间的第二状态参数。

在对电池50进行状态检测时，可以先开启检测电路54，检测第一正电极51与第一负电极52之间的第一状态参数，然后再检测参考电极53与第一正电极51和第一负电极52中的至少一个之间的第二状态参数，最后根据第一状态参数以及第二状态参数对电池50进行状态评估。或者，也可以直接使用参考电极53与第一正电极51和第一负电极52中的至少一个配合来对电池50进行状态检测，例如检测参考电极53与第一正电极51之间的状态参数，或者检测参考电极53与第一负电极52之间的状态参数，或者检测参考电极53与第一正电极51之间的状态参数以及参考电极53与第一负电极52之间的状态参数，来对电池50进行状态评估。

另外，在本实施方式的优选实施方式中，在电池50进行状态检测以外的其他时间，参考电极53以及检测电路54可以处于闲置状态。

在优选实施方式中，检测电路54为电压检测电路，第一状态参数和第二状态参数分别为开路电压。

通过设立参考电极，并通过参考电极配合正负电极进行电池的状态评估，例如剩余电量的检测，能够大幅度提高电池状态评估的准确性，并且计算方式也并不复杂。

参阅图6，图6是本发明电池的第六实施方式的结构示意图。如图6所示，本实施方式的电池60包括第一正电极61、第一负电极62、参考电极63、检测电路64以及处理器65。

第一正电极61与第一负电极62用于在电池60进行充电或放电时作为供电电极。参考电极63用于与第一正电极61和第一负电极62中的至少一个配合来对电池60进行状态检测。

检测电路64分别与第一正电极61、第一负电极62以及参考电极63电连接，并检测第一正电极61与第一负电极62之间的第一状态参数以及参考电极63与第一正电极61和第一负电极62中的至少一个之间的第二状态参数。

处理器65连接检测电路64，根据第一状态参数和第二状态参数计算电池60的状态参数，从而完成对电池60的状态评估。

在对电池60进行状态检测时，可以先开启检测电路64，检测第一正电极61与第一负电极62之间的第一状态参数，然后再检测参考电极63与第一正电极61和第一负电极62中的至少一个之间的第二状态参数，最后由处理器65根据第一状态参数以及第二状态参数对电池60进行状态评估。或者，也可以直接使用参考电极63与第一正电极61和第一负电极62中的至少一个配合来对电池60进行状态检测，例如检测参考电极63与第一正电极61之间的状态参数，或者检测参考电极63与第一负电极62之间的状态参数，或者检测参考电极63与第一正电极61之间的状态参数以及参考电极63与第一负电极62之间的状态参数，来对电池60进行状态评估。

另外，在本实施方式的优选实施方式中，在电池60进行状态检测以外的其他时间，参考电极63、检测电路64以及处理器65可以处于闲置状态。

在优选实施方式中，检测电路64为电压检测电路64，第一状态参数和第二状态参数分别为开路电压，处理器65根据第一状态参数和第二状态参数计算电池60的剩余电量。

通过设立参考电极，并通过参考电极配合正负电极进行电池的状态评估，例如剩余电量的检测，能够大幅度提高电池状态评估的准确性，并且计算方式也并不复杂。

本领域技术人员完全可以将第二、第三以及第四实施方式与第五或第六实施方式进行结合，即在第二、第三以及第四实施方式中加入检测电路或检测电路及处理器，以形成新的实施方式，此处不再赘述。

另外，在上述实施方式中，都可以将第一正电极、第一负电极以及参考电极彼此并排设置，且参考电极位于第一正电极和第一负电极之间。并且，本发明对第一正电极、第一负电极以及参考电极的数量不做限定。

参阅图7，图7是本发明电池的状态检测方法的第一实施方式的流程示意图。在本实施方式中，电池包括第一正电极、第一负电极以及参考电极，第一正电极与第一负电极用于在电池进行充电或放电时作为供电电极。电池的状态检测方法包括以下步骤：

在步骤s71中，检测第一正电极和第一负电极之间的第一状态参数。

在步骤s72中，检测参考电极与第一正电极和第一负电极中的至少一个之间的第二状态参数。

在步骤s73中，根据第一状态参数和第二状态参数对电池进行状态评估。

通过参考电极配合正负电极进行电池的状态评估，例如剩余电量的检测，能够大幅度提高电池状态评估的准确性，并且计算方式也并不复杂。

在优选实施方式中，第一状态参数与第二状态参数分别为开路电压。根据第一状态参数和第二状态参数对电池进行状态评估的步骤s73包括：根据第一状态参数和第二状态参数评估电池的剩余电量。

具体的，检测参考电极与第一正电极和第一负电极中的至少一个之间的第二状态参数的步骤s72可以包括下述三种方式：

第一种方式

将参考电极作为第二负电极，并与第一正电极配合来检测参考电极与第一正电极之间的第二状态参数。

在此种方式中，参考电极所用的材料与第一负电极相同。

第二种方式

将参考电极作为第二正电极，并与第一负电极配合来检测参考电极与第一负电极之间的第二状态参数。

在此种方式中，参考电极所用的材料与第一正电极相同。

第三种方式

将参考电极作为第二负电极，并与第一正电极配合来检测参考电极与第一正电极之间的第二状态参数，并且，将参考电极作为第二正电极，并与第一负电极配合来检测参考电极与第一负电极之间的第二状态参数，共获取两个第二状态参数。

在此种方式中，参考电极所使用的材料与第一正电极以及第一负电极均不相同。

其中，状态参数例如为开路电压。

另外，在电池进行状态检测以外的其他时间，参考电极可以处于闲置状态。

区别于现有技术的情况，本实施方式通过设立参考电极，并通过参考电极配合正负电极进行电池的状态评估，例如剩余电量的检测，能够大幅度提高电池状态评估的准确性，并且计算方式也并不复杂。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。