本节中提供的信息是为了总体呈现本公开的背景的目的。在本节中描述的程度上，目前所称发明人的工作，以及在提交时可能原本不符合现有技术的描述的方面，既不明确也不隐含地被认为是本公开的现有技术。本公开涉及用于测量实时电池膨胀的系统和方法。
背景技术：
1、电池单元膨胀是一种随着时间的推移而逐渐发生的现象，因为电池在充电和放电循环中反复运行。当电池充电和放电时，电池单元内部的化学反应可能导致电极扩张。这种扩张可能会导致电池单元变得稍大，这一过程称为膨胀。监控锂离子电池的膨胀对于避免电极变干、提高电池单元寿命、电池单元工程、估计能量密度以及设计电池模块和电池组是有用的。
技术实现思路
1、在特征中，本公开包括一种用于测量电池膨胀的系统。该系统包括电池单元、磁体和磁力传感器。在电池单元膨胀期间，磁体和磁力传感器之一响应于电池单元的扩张而移动。磁体和磁力传感器中的另一个相对于电池单元是固定的。磁力传感器被配置成感测磁体和磁力传感器之间的磁力强度的变化。控制模块与磁力传感器通信。控制模块被配置为基于磁体和磁力传感器之间的磁力强度的变化来测量电池单元的膨胀程度。磁体和磁力传感器之间的磁力强度随着电池单元在膨胀期间扩张而改变。
2、在进一步的特征中，电池单元是包括外壳的纽扣电池单元。外壳内是第一电极、第二电极以及第一电极和第二电极之间的分离器。磁体与第二电极相邻，并且被配置为随着第一电极和第二电极中的至少一个在膨胀期间扩张而移动远离磁力传感器。偏置构件介于磁体和外壳的内表面之间。偏置构件保持磁体抵靠第二电极，并且是柔性的，以适应当第一电极和第二电极中的至少一个在膨胀期间扩张时磁体的移动。磁力传感器在外壳的外部。
3、在进一步的特征中，磁力传感器包括球形磁体、半球形磁体和锥形磁体之一。
4、在进一步的特征中，磁力传感器包括负载传感器、应变仪、压力传感器、电磁力复原传感器之一。
5、在进一步的特征中，磁力传感器包括霍尔传感器、磁阻器、磁通门传感器、超导量子干涉器件(squid)传感器、谐振传感器、感应磁力计、簧片接触传感器和韦根线传感器之一。
6、在进一步的特征中，电池单元是袋状电池单元。
7、在进一步的特征中，电池单元是方形电池单元。
8、在特征中，本公开包括一种用于测量纽扣单元电池中的膨胀的系统。该系统具有被配置为保持纽扣单元电池的纽扣电池单元保持器。磁体安装在纽扣电池单元保持器附近，使得磁体与位于纽扣电池单元保持器中的纽扣单元电池间隔开。力传感器与磁体协作，并被配置成测量磁体和纽扣单元电池内的磁性间隔物之间的磁力强度。平移台被配置成支撑力传感器。控制模块与力传感器通信。控制模块被配置为基于由传感器测量的外部磁体和磁性间隔物之间的磁力强度的变化来测量纽扣单元电池的膨胀程度。当纽扣单元电池的电极在膨胀期间扩张并相对于磁体移动磁性间隔物时，磁体和磁性间隔物之间的磁力强度改变。
9、在进一步的特征中，磁体是球形磁体、半球形磁体和锥形磁体之
10、在进一步的特征中，力传感器包括负载单元(load cell)、应变仪和压力传感器之一。
11、在进一步的特征中，纽扣电池单元保持器被配置为在纽扣单元电池主动释放能量时保持纽扣单元电池，并且控制模块被配置为在纽扣单元电池正主动释放能量时测量电极的膨胀程度。
12、在进一步的特征中，测微计被配置成调节平移台的高度，这调节磁体相对于纽扣单元电池的位置。
13、在进一步的特征中，支架包括纽扣电池单元保持器、磁体、力传感器和平移台。
14、在特征中，本公开包括一种用于测量纽扣单元电池中的膨胀的系统。该系统包括纽扣单元电池的外壳、外壳内的第一电极、外壳内的第二电极以及外壳内第一电极和第二电极之间的分离器。磁性间隔物在外壳内，邻近第二电极。膨胀期间第一电极和第二电极中的至少一个的扩张移动外壳内的磁性间隔物。偏置构件在外壳中介于磁性间隔物和外壳的内表面之间。偏置构件保持磁性间隔物抵靠第二电极，并且是柔性的以适应膨胀期间磁性间隔物的移动。外部磁体位于外壳外部，并与外壳间隔开。传感器被配置成测量外部磁体和磁性间隔物之间的磁力强度。控制模块与传感器通信。控制模块被配置为基于由传感器测量的外部磁体和磁性间隔物之间的磁力强度的变化来测量纽扣单元电池的膨胀程度。当第一电极和第二电极中的至少一个在膨胀期间扩张并相对于外部磁体移动磁性间隔物时，外部磁体和磁性间隔物之间的磁力强度改变。
15、在进一步的特征中，外部磁体是球形磁体、半球形磁体和锥形磁体之一。
16、在进一步的特征中，传感器是力传感器。
17、在进一步的特征中，力传感器包括负载单元、应变仪和压力传感器之一。
18、在进一步的特征中，传感器和外部磁体包括有霍尔传感器、磁阻器、磁通门传感器、超导量子干涉器件(squid)传感器、谐振传感器、感应磁力计、簧片接触传感器、韦根线传感器和磁力传感器之一。
19、在进一步的特征中，磁性间隔物包括铁素体不锈钢磁体或永磁体。
20、在进一步的特征中，控制模块被配置为在纽扣单元电池正主动释放能量时测量纽扣单元电池的膨胀程度。
21、本公开提供了以下方案：
22、1.一种用于测量电池膨胀的系统，所述系统包括：
23、电池单元；
24、磁体和磁力传感器，在电池单元膨胀期间，磁体和磁力传感器之一响应于电池单元的扩张而移动，磁体和磁力传感器中的另一个相对于电池单元是固定的，磁力传感器被配置成感测磁体和磁力传感器之间的磁力强度的变化；以及
25、与磁力传感器通信的控制模块，控制模块被配置为基于磁体和磁力传感器之间的磁力强度的变化来测量电池单元的膨胀程度；
26、其中磁体和磁力传感器之间的磁力强度随着电池单元在膨胀期间扩张而改变。
27、2.根据方案1所述的系统，其中：
28、电池单元是包括外壳的纽扣电池单元，外壳内是第一电极、第二电极以及第一电极和第二电极之间的分离器；
29、磁体与第二电极相邻，并且被配置为随着第一电极和第二电极中的至少一个在膨胀期间扩张而移动远离磁力传感器；并且
30、偏置构件介于磁体和外壳的内表面之间，偏置构件保持磁体抵靠第二电极，并且是柔性的，以适应当第一电极和第二电极中的至少一个在膨胀期间扩张时磁体的移动；
31、其中磁力传感器在外壳的外部。
32、3.根据方案2所述的系统，其中磁力传感器包括球形磁体、半球形磁体和锥形磁体之一。
33、4.根据方案3所述的系统，其中磁力传感器还包括负载传感器、应变仪、压力传感器、电磁力复原传感器之一。
34、5.根据方案1所述的系统，其中磁力传感器包括霍尔传感器、磁阻器、磁通门传感器、超导量子干涉器件(so0id)传感器、谐振传感器、感应磁力计、簧片接触传感器和韦根线传感器之一。
35、6.根据方案1所述的系统，其中电池单元是袋状电池单元。
36、7.根据方案1所述的系统，其中电池单元是方形电池单元。
37、8.一种用于测量纽扣单元电池中的膨胀的系统，所述系统包括：
38、纽扣电池单元保持器，其被配置为保持纽扣单元电池；
39、磁体，其安装在纽扣电池单元保持器附近，使得磁体与位于纽扣电池单元保持器中的纽扣单元电池间隔开；
40、力传感器，其与磁体协作，并被配置成测量磁体和纽扣单元电池内的磁性间隔物之间的磁力强度；
41、平移台，其被配置成支撑力传感器；以及
42、控制模块，其与力传感器通信，控制模块被配置为基于由传感器测量的外部磁体和磁性间隔物之间的磁力强度的变化来测量纽扣单元电池的膨胀程度；
43、其中当纽扣单元电池的电极在膨胀期间扩张并相对于磁体移动磁性间隔物时，磁体和磁性间隔物之间的磁力强度改变。
44、9.根据方案8所述的系统，其中磁体是球形磁体、半球形磁体和锥形磁体之一。
45、10.根据方案8所述的系统，其中力传感器包括负载单元、应变仪和压力传感器之一。
46、11.根据方案8所述的系统，其中纽扣电池单元保持器被配置为在纽扣单元电池主动释放能量时保持纽扣单元电池；并且
47、其中控制模块被配置为在纽扣单元电池正主动释放能量时测量电极的膨胀程度。
48、12.根据方案8所述的系统，还包括测微计，其被配置成调节平移台的高度，这调节磁体相对于纽扣单元电池的位置。
49、13.根据方案8所述的系统，还包括支架，所述支架包括纽扣电池单元保持器、磁体、力传感器和平移台。
50、14.一种用于测量纽扣单元电池中的膨胀的系统，所述系统包括：
51、纽扣单元电池的外壳；
52、外壳内的第一电极；
53、外壳内的第二电极；
54、外壳内第一电极和第二电极之间的分离器；
55、磁性间隔物，其在外壳内邻近第二电极，膨胀期间第一电极和第二电极中的至少一个的扩张移动外壳内的磁性间隔物；
56、偏置构件，其在外壳中介于磁性间隔物和外壳的内表面之间，偏置构件保持磁性间隔物抵靠第二电极，并且是柔性的以适应膨胀期间磁性间隔物的移动；
57、外部磁体，其位于外壳外部，并与外壳间隔开；
58、传感器，其被配置成测量外部磁体和磁性间隔物之间的磁力强度；以及
59、控制模块，其与传感器通信，控制模块被配置为基于由传感器测量的外部磁体和磁性间隔物之间的磁力强度的变化来测量纽扣单元电池的膨胀程度；
60、其中当第一电极和第二电极中的至少一个在膨胀期间扩张并相对于外部磁体移动磁性间隔物时，外部磁体和磁性间隔物之间的磁力强度改变。
61、15.根据方案14所述的系统，其中外部磁体是球形磁体、半球形磁体和锥形磁体之一。
62、16.根据方案14所述的系统，其中传感器是力传感器。
63、17.根据方案16所述的系统，其中力传感器包括负载单元、应变仪和压力传感器之一。
64、18.根据方案14所述的系统，其中传感器和外部磁体包括有霍尔传感器、磁阻器、磁通门传感器、超导量子干涉器件(squid)传感器、谐振传感器、感应磁力计、簧片接触传感器、韦根线传感器和磁力传感器之一。
65、19.根据方案14所述的系统，其中磁性间隔物包括铁素体不锈钢磁体或永磁体。
66、20.根据方案14所述的系统，其中控制模块被配置为在纽扣单元电池正主动释放能量时测量纽扣单元电池的膨胀程度。
67、从详细描述、权利要求和附图中，本公开的进一步应用领域将变得显而易见。详细的描述和具体的示例旨在仅用于说明的目的，并且不是旨在限制本公开的范围。
1.一种用于测量电池膨胀的系统，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中：
3.根据权利要求2所述的系统，其中磁力传感器包括球形磁体、半球形磁体和锥形磁体之一。
4.根据权利要求3所述的系统，其中磁力传感器还包括负载传感器、应变仪、压力传感器、电磁力复原传感器之一。
5.根据权利要求1所述的系统，其中磁力传感器包括霍尔传感器、磁阻器、磁通门传感器、超导量子干涉器件(squid)传感器、谐振传感器、感应磁力计、簧片接触传感器和韦根线传感器之一。
6.根据权利要求1所述的系统，其中电池单元是袋状电池单元。
7.根据权利要求1所述的系统，其中电池单元是方形电池单元。
