电池测试组件、电池组件、充电组件及用电设备的制作方法

1.本技术涉及电池领域，具体涉及一种电池测试组件、电池组件、充电组件及用电设备。


背景技术：

2.在电池的使用过程中，通过测试电池的正极和负极之间的电压作为电池电压，并根据所测试的电压对电池进行保护，以保证电池的使用安全。如电池测试过程不稳定，将影响所测试的电压的稳定性和准确性，进而影响电池的安全使用。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，本技术提供一种电池测试组件、电池组件、充电组件及用电设备，能够避免因电池测试过程不稳定而影响电池的安全使用的问题。
4.第一方面，本技术提供了一种电池测试组件，包括正极探针、负极探针和测试件。正极探针的第一端用于与电池的正极电连接。负极探针的第一端用于与电池的负极电连接。正极探针的第二端和负极探针的第二端均与测试件电连接，测试件通过测试正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压来测试电池的正极和负极之间的电压。
5.本技术实施例的技术方案中，通过这样的电池测试组件，使测试件通过测试正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压测试电池的正极和负极之间的电压，而避免通过分别与电池的正极和负极电连接的正极探针的第一端和负极探针的第一端之间的电压，从而避免由于电解液污染或电解液蒸汽结晶物造成正极探针的第一端和负极探针的第一端的之间的电压不准确或不稳定而导致的所测试的电压不准确或不稳定的问题，进而避免因电池测试过程所测试的电压不准确或不稳定影响电池的安全使用。同时，由于通过测试件测试正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压作为电池的正极和负极之间的电压，在电池充电过程中，所测试的正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压较电池的正极和负极之间的实际电压大，基于所测试的正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压判断充电过程中的电池电压是否达到截止电压，有效降低了电池过充的风险；同样，在放电过程中，所测试的正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压较电池的正极和负极之间的实际电压小，基于所测试的正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压判断放电过程中的电池电压是否达到截止电压，有效降低了电池过放的风险，进一步提升了电池在充放电过程中使用的安全性。
6.在一些实施例中，正极探针的第一端的尺寸大于正极探针的第二端的尺寸，并且负极探针的第一端的尺寸大于负极探针的第二端的尺寸。通过将正极探针和负极探针均设置为第一端的尺寸较第二端的尺寸大，使正极探针和负极探针分别与电池的正极和负极之间的接触面积大，降低正极探针和负极探针与电池之间的接触电阻并且该接触电阻稳定，避免测试过程中在接触电阻上消耗过多电压，同时提升所测试过程的稳定性。
7.在一些实施例中，正极探针和负极探针中的至少一者为圆柱形凸台结构。通过将
正极探针和负极探针设置为圆柱形凸台结构，使电池测试组件的结构简单，易于生产制造。
8.在一些实施例中，正极探针的第二端和负极探针的第二端均包括第一连接部和第二连接部，第一接触部用于与外电路电连接，第二接触部用于与所述测试件电连接。通过上述设计，在电池使用过程中，使在电池正极上实现与外电路连接以传输电流的功能的电流传输探针和实现与测试件电连接以测试电池的正极和负极之间的电压的功能的电压采样探针通过同一正极探针实现，同样，在电池负极上的电流传输探针和电压采样探针通过同一负极探针实现，减少电池使用过程中设置的探针数量，简化探针设计。
9.在一些实施例中，正极探针的第一端具有固定结构，以使得正极探针的第一端能够固定连接在正极上，并且负极探针的第一端具有固定结构，以使得负极探针的第一端能够固定连接在负极上。通过上述设计，可以使正极探针和负极探针分别固定在电池的正极和负极上，简化电池的设计。
10.第二方面，本技术提供了一种电池组件，其包括如上述实施例中的电池测试组件和电池。电池测试组件用于测量所述电池的电压。
11.本技术实施例的技术方案中，由于电池组件所包括的电池测试组件避免了因电池测试过程不稳定而影响电池安全使用的问题，因而提升了电池在使用过程中的安全性。
12.第三方面，本技术提供了一种充电组件，其包括上述实施例中的电池测试组件、充电电源和电源管理单元。电池测试组件用于测试待充电电池的正极和负极之间的电压。充电电源用于对所述待充电电池进行充电。电源管理单元与充电电源和测试件通信连接，用于基于电池测试组件所测试的电压控制充电电源对待充电电池进行充电。
13.本技术实施例的技术方案中，由于充电组件中的电池测试组件通过测试正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压来测试待充电电池的正极和负极之间的电压，避免了由于电解液污染或电解液蒸汽结晶物而造成的所测试的待充电电池的正极和负极之间的电压不准确或不稳定的问题，因此，提升了充电组件对待充电电池充电过程的安全性。同时，在电池充电过程中，电源管理单元基于电池测试组件所测试的电压控制充电电源对待充电电池进行充电，当所测试的电压达到截止电压时，控制充电电源停止对待充电电源充电，由于电池测试组件通过测试正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压作为所测试的待充电电池的正极和负极之间的电压，所测试的电压比待充电电池的实际电压大，从而有效避免了充电电源对待充电电池过度充电。
14.在一些实施例中，电源管理单元包括：计时器。该计时器与充电电源电连接，用于采集所述充电电源对待充电电池进行充电的充电时长，其中，电源管理单元还用于基于计时器所采集的充电时长来控制充电电源对待充电电池进行充电。通过电源管理单元基于计时器采集的时间控制充电电源对待充电电源充电的时间，当计时器所记录的时间达到截止时间时，控制充电电源停止对待充电电源进行充电，可以实现在充电电流大小一致的情况下保持充电时间一致，从而保证待充电电池充电后的容量一致性，避免对待充电电池过度充电的同时提高了对待充电电池的充电一致性。
15.在一些实施例中，电源管理单元包括：电压校正单元。该电压校正单元用于对电池测试组件所测试的电压进行校正，其中，电源管理单元还用于基于经电压校正单元校正后的电压对充电电源进行控制。通过电压校正单元对电池测试组件所测试的电压进行校正，使校正后的电压考虑了待充电电池的正极和负极分别与电池测试组件的正极探针和负极
探针之间的接触电阻，从而使校正后的电压更能准确反应电池测试组件的正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压，电源管理单元基于校正后的电压对充电电源进行控制，进一步保证待充电电池的充电过程的安全性。
16.在一些实施例中，充电电源包括多个充电子电源。该多个充电子电源与多个充电子电源分别相应的多个充电电流不完全相同，以使充电电源能够采用多个充电电流中的一个充电电流对待充电电池进行充电，其中，电压校正单元基于充电电源所采用的充电电流对电池测试组件所测试的电压进行校正。通过电压校正单元基于充电电源所采用的充电电流对电池测试组件所测试的电压进行校正，实现在不同的充电倍率下，保证待充电电池的充电过程的安全性。
17.第四方面，本技术提供了一种用电设备，包括上述实施例中的电池组件和负载部。该负载部与该电池组件中的电池的正极和负极相连，以使所述电池放电。
18.本技术实施例的技术方案中，由于电池组件所包括的电池测试组件避免了因电池测试过程不稳定而影响电池安全使用的问题，提升了电池在使用过程中的安全性，因而也提升了用电设备在使用过程中的安全性。
19.在一些实施例中，用电设备还包括电源管理单元。该电源管理单元用于基于测试件测试的电压控制电池对负载部进行供电，以使测试件测试的电压达到截止电压时负载部与电池组件中的电池的正极和负极断开。在用电设备的使用过程中，电池放电，电源管理单元基于电池组件的测试件所测试的电压控制电池对负载部供电，当所测试的电压达到截止电压时，控制负载部与电池的正极和负极断开，由于测试件通过测试正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压作为所测试的电池的正极和负极之间的电压，正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压比电池的正极和负极之间的电压小，从而有效避免了电池过度放电。
20.在一些实施例中，电源管理单元包括电压校正单元。该电压校正单元用于对电池测试组件所测试的电压进行校正，电源管理单元还用于基于经电压校正单元校正后的电压对电池进行控制。通过电压校正单元对电池测试组件所测试的电压进行校正，使校正后的电压使考虑了电池的正极和负极分别与电池测试组件的正极探针和负极探针之间的接触电阻，从而使校正后的电压更能准确反应电池测试组件的正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压，电源管理单元基于校正后的电压对电池进行控制，进一步提升了电池在放电过程中的安全性。
21.在一些实施例中，负载部包括多个负载子部。其中，与多个负载子部分别相应的多个放电电流不完全相同，以使电池放电时输出多个放电电流中的一个放电电流，其中，电压校正单元基于电池所输出的放电电流对电池测试组件所测试的电压进行校正。通过电压校正单元基于电池放电时输出的放电电流对电池测试组件所测试的电压进行校正，实现在不同的放电倍率下，保证电池的放电过程的安全性。
22.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
23.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
24.图1为根据本技术一些实施例的电池测试组件的示意图；
25.图2为根据本技术一些实施例的电池的结构示意图；
26.图3为根据本技术一些实施例的电池组件的结构示意图；
27.图4为根据本技术一些实施例的电池测试组件中正极探针的结构示意图；
28.图5为根据本技术一些实施例的电池测试组件测试测试电池正极和负极之间的电压时的电路图；
29.图6为根据相关技术中的四线探针测试电池正极和负极之间的电压时的电路图；
30.图7为根据本技术一些实施例的电池组件中的电池的结构示意图；
31.图8为根据本技术一些实施例的充电组件的结构框图；以及
32.图9为根据本技术一些实施例的用电设备的结构框图。
33.具体实施方式中的附图标号如下：
34.电池测试组件10，正极探针11，正极探针的第一端11a，正极探针的第二端11b，第一连接部11b1，第二连接部11b2，连接结构111，负极探针12，负极探针的第一端12a，负极探针的第二端12b，第三连接部12b1，第四连接部12b2，测试件13；
35.电池20、20’，正极21，负极22，主体部分23、电极组件231、壳体232；
36.外电路40、40’；
37.电路图500，测试装置51，正极电流传输探针52，正极电压采样探针53，负极电流传输探针54，负极电压采样探针55；
38.电路图600；
39.充电组件60，充电电源61，充电子电源611、612、613、614，电源管理单元62，计时器621，电压校正单元622；
40.用电设备70，负载部71，负载子部711、712、713、714，电源管理单元72，电压校正单元721。
具体实施方式
41.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
42.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
43.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
44.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
45.在本技术实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
46.在本技术实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
47.在本技术实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
48.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
49.在相关技术中，通过四线法测试电池电压。具体的，通过由与电池的正极相连的正极电流传输探针和正极电压采样探针，以及与电池的负极相连的负极电流传输探针和负极电压采样探针构成四线探针，四线探针对电池的正极和负极之间的电压进行测试。为了使所测试的电压能够准确反应电池的正极和负极之间的电压，需要将正极电压采样探针和负极电压采样探针设置成电阻极小的结构并且分别与正极电流传输探针和负极电流传输探针之间设置绝缘，以尽量减少所测试的电压中的除了电池的正极和负极之间的电压以外的电压。
50.本技术人发现，在上述四线探针测试电池电压的过程中，由于四线探针通过正极电压采样探针和负极电压采样探针分别与电池的正极和负极电连接，并测试连接点之间的电压以测试电池的正极和负极之间的电压，所测试的电压往往受正极电压采样探针与正极之间的连接点和负极电压采样探针与负极之间的连接点的影响。连接点被污染，或者电解液蒸汽浓度较高使前述连接点产生结晶时，往往会使所测试的电压不稳定或者不准确，甚至导致无法测试到电压，从而使根据所测试的电压对电池进行保护的过程受到影响，进而影响电池的安全使用。
51.基于此，申请人创造性地设计一种电池测试组件，包括：正极探针、负极探针和测试件。该正极探针的第一端用于与电池的正极电连接，负极探针。该负极探针的第一端用于与电池的负极电连接；和测试件。该正极探针的第二端和该负极探针的第二端均与测试件电连接，该测试件通过测试该正极探针的第二端和该负极探针的第二端之间的电压来测试电池的正极和负极之间的电压。
52.在这样的电池测试组件中，使测试件通过测试正极探针的第二端和负极探针的第
二端之间的电压来测试电池的正极和负极之间的电压，而避免通过测试与电池的正极和负极电连接的正极探针的第一端和负极探针的第一端之间的电压，从而避免了由于电解液污染或电解液蒸汽结晶物造成正极探针的第一端和负极探针的第一端的之间的电压不准确或不稳定而导致的所测试的电压不准确或不稳定的问题，进而避免了因电池测试过程的不稳定影响电池的安全使用。
53.同时，由于通过测试件测试正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压作为电池的正极和负极之间的电压，在电池充电过程中，所测试的正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压较电池的正极和负极之间的实际电压大。基于所测试的正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压判断充电过程中的电池电压是否达到截止电压，有效降低了电池过充的风险。同样，在放电过程中，所测试的正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压较电池的正极和负极之间的实际电压小，基于所测试的正极探针的第二端和负极探针的第二端之间的电压判断放电过程中的电池电压是否达到截止电压，有效降低了电池过度放电的风险，进一步提升了电池在充放电过程中使用的安全性。
54.本技术实施例公开的电池测试组件、电池组件等可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。使用具备本技术公开的测试组件、电池组件等组成该用电装置的电源系统有利于能够避免因电池测试过程不稳定而影响电池的安全使用的问题，提升电池的安全性，进而提升用电装置的安全性。
55.本技术实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
56.图1为根据本技术一些实施例的电池测试组件的示意图，图2为根据本技术一些实施例的电池的结构示意图，图3为根据本技术一些实施例的电池组件的结构示意图，其中，电池组件包括根据本技术的一些实施例的电池测试组件和电池，图4为根据本技术一些实施例的电池测试组件中正极探针的结构示意图，图5为根据本技术一些实施例的电池测试组件测试在测试电池正极和负极之间的电压时的电路图，图6为相关技术中的四线探针测试电池正极和负极之间的电压时的电路图。
57.本技术提供了一种电池测试组件10。电池测试组件10包括正极探针11、负极探针12以及测试件13。正极探针11的第一端用于与电池20的正极21电连接。负极探针22的第一端用于与电池20的负极22电连接。正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b均与测试件13电连接，测试件13通过测试正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压来测试电池20的正极21和负极22之间的电压。
58.电池测试组件10用于测试电池20的正极21和负极22之间的电压，以为电池20的安全工作提供判断的依据。正极探针11为用于与电池20的正极21电连接的探针，负极探针12为与电池20的负极22电连接的探针。为尽量减少电池20充放电过程中在探针上的电压消耗，同时也为了避免电池20充放电过程中探针产生的热量对电池造成影响，正极探针11和负极探针12使用电阻尽可能小的导电材料制成，导电材料例如但可以不限于金、铝等。
59.正极探针11和负极探针12可以具有相同的结构，也可以具有不同的结构。在一些实施例中，为简化制作过程，正极探针21和负极探针12具有相同的结构。
60.在一些实施例中，正极探针21的第一端和负极探针22的第一端分别固设在电池20的正极21和负极22上，以与电池20共同构成电池组件。参看图3，示出根据一些实施例的电池组件30的结构示意图。如图3所示，正极探针11的第一端和负极探针12的第一端分别固设在电池20的正极21和负极22上。电池20的正极21和负极22可以包括电池20的极柱。在一些示例中，通过压合的方式将正极探针11和负极探针12分别与电池20的正极21的极柱上和负极22的极柱固定，以使正极探针11的第一端11a和负极探针12的第一端12a分别固设在电池20的正极21和负极22上。通过压合的方式，使正极探针11的第一端11a和负极探针12的第一端12a与正极和负极之间的间隙减小，简化制作过程。
61.在另一些实施例中，正极探针11的第一端11a和负极探针12的第一端12a分别与电池20的正极21和负极22可拆卸的连接。在一些实施例中，正极探针11的第一端11a和负极探针12的第一端12a均设置有电池连接部(图中未示出)，以使正极探针11和负极探针12分别通过连接部与电池20的正极21和负极22固定相连。在一些实施例中，该电池连接部可以是正极探针11和负极探针12的一部分，在另一些实施例中，该电池连接部是附接在正极探针11和负极探针12上的连接件。可以理解，当电池连接部是附接在正极探针11和负极探针12上的连接件时，采用导电材料制成。
62.在一些实施例中，正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b均设置有测试件连接部(图中未示出)，以使正极探针11和负极探针12分别通过测试件连接部与测试件相连。在一些实施例中，该测试件连接部可以是正极探针11和负极探针12的一部分，在另一些实施例中，该测试件连接部是附接在正极探针11和负极探针12上的连接件。可以理解，当测试件连接部是附接在正极探针11和负极探针12上的连接件时，采用导电材料制成。
63.测试件13为用以测量电压的装置。在一些实施例中，测试件13包括电压表和与电压表相连的电压采样线。电压采样线用于与正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b相连。
64.在一些实施例中，正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端与测试件13可拆卸连接。在另一些实施例中，正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b与测试件13固定连接。
65.通过正极探针11的第一端11a和负极探针12的第一端12a分别与电池20的正极21和负极22电连接，并且通过正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端与测试件13电连接，使测试件23测试正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压，从而实现对电池20的正极21和负极22之间的电压的测试。
66.在电池测试过程中，通过使测试件13测试正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压，而避免测试与电池20的正极21和负极22电连接的正极探针11的第一端11a和负极探针12的第一端12a之间的电压，从而避免了由于电解液污染或电解液蒸汽结晶物造成正极探针11的第一端11a和负极探针12的第一端12a的之间的电压不准确或不稳定，进而避免了由于正极探针11的第一端11a和负极探针12的第一端12a的之间的电压不稳定而导致的所测试的电压不准确或不稳定的问题，最终避免了因电池测试过程不稳定影响电池的安全使用的问题。
67.同时，由于通过测试件13测试正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压作为电池20的正极21和负极22之间的电压，在电池20充电过程中，所测试的正
极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压较电池20的正极21和负极22之间的实际电压大，基于所测试的正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压判断充电过程中的电池20的电压是否达到截止电压，有效降低了电池20过充的风险；同样，在放电过程中，所测试的正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压较电池20的正极21和负极22之间的实际电压小，基于所测试的正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压判断放电过程中的电池20的电压是否达到截止电压，有效降低了电池20过放的风险，进一步提升了电池20在充放电过程中使用的安全性。
68.根据本技术的一些实施例，可选的，参看图3，正极探针11的第一端11a的尺寸大于正极探针11的第二端11b的尺寸，并且负极探针12的第一端12a的尺寸大于负极探针12的第二端12b的尺寸。可选地，请参考图4，正极探针11的第一端11a的尺寸大于其第二端11b的尺寸。
69.正极探针11的第一端11a用于与电池20的正极11电连接，而正极探针11的第二端11b用于与测试件13电连接。第一端11a的尺寸设置为较第二端11b的尺寸大，使正极探针11与电池20的正极21之间的电连接稳固，同时使第一端11a与电池20的正极21之间的接触面积大。同样，当负极探针12的第一端12a的尺寸大于负极探针12的第二端12b的尺寸时，使负极探针12与电池20的负极22之间的电连接稳固，同时接触面积大。
70.通过设置正极探针11的第一端11a的尺寸大于正极探针11的第二端11b的尺寸，并且负极探针12的第一端12a的尺寸大于第二端12b的尺寸，使正极探针11的第一端11a与正极21之间和负极探针12的第一端12a与负极21之间具有稳定的电连接和较大的接触面积，从而使正极探针11和负极探针12与电池20的之间的接触电阻尽可能小的同时并且尽可能稳定，使测试过程中消耗在正极探针11的第一端11a与正极21之间和负极探针12的第一端12a与负极22之间接触电阻上的电压尽可能小，同时提升所测试过程的稳定性。
71.根据本技术的一些实施例，正极探针11和负极探针12中的至少一者为圆柱形凸台结构。可选地，继续参看图3，正极探针11和负极探针12均为圆柱形凸台结构。
72.正极探针11为圆柱形凸台结构，即正极探针11包括两个直径不同的圆柱形部分。在一些实施例中，直径较小的第一部分位于直径较大的第二部分之上，形成圆柱形凸台结构。在本技术的实施例中，正极探针11为圆柱形凸台结构，使正极探针11的第一端11a为圆柱形凸台结构的下端，第二端11b为圆柱形凸台的上端，由于圆柱形凸台的下端的尺寸大于上端的尺寸，从而使正极探针11的第一端11a的尺寸大于第二端11b的尺寸。
73.通过将正极探针11和负极探针12设置为圆柱形凸台结构，使电池测试组件10的结构简单，易于生产制造。
74.根据本技术的一些实施例，继续参看图3，正极探针11的第二端11b包括第一连接部11b1和第二连接部11b2，负极探针12的第二端12b包括第三连接部12b1和第四连接部12b2，第一连接部11b1和第三连接部12b1用于与外电路电连接，第二连接部11b2和第四连接部12b2用于与测试件13电连接。
75.可选地，请参考图4，正极探针11的第二端11b通过连接结构111提供第一连接部11b1和第二连接部11b2，同样负极探针12的第二端12b也可以通过同样的连接结构提供第三连接部12b1和第四连接部12b2。
76.在一些实施例中，连接结构111为螺纹结构，第一连接部11b1和第二连接部11b2为
螺纹结构的一部分。在一些实施例中，连接结构111为螺纹结构，第一连接部11b1和第二连接部11b2是螺纹结构为正极探针11的第二端11b的端面上的两个接触点。
77.在一些实施例中，通过附接在正极探针11的第二端11b提供第一连接部11b1和第二连接部11b2，通过附接在负极探针12的第二端12b上的连接件提供第三连接部12b1和第四连接部12b2。可以理解，当第一连接部11b1、第二连接部11b2、第三连接部12b1和第四连接部12b2是附接在正极探针21和负极探针22上的连接件时，采用导电材料制成。
78.可选的，参考图5，在测试过程中，正极探针11、负极探针12、电池20、测试件13以及外电路40形成电路图500。其中，正极探针11的第一端11a和负极探针12的第一端12a分别与电池20的正极21和负极22相连，正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b分别同时与测试件13和外电路14相连。通过正极探针11的第二端11b上的第一连接部11b1和第二连接部11b2和负极探针12的第二端12b上的第三连接部12b1和第四连接部12b2，实现正极探针11和负极探针12分别同时承担和外电路40之间进行电流传输的功能和与测试件13连接以测试电池20的正极21和负极22之间的电压的功能。
79.正极探针11包括用于外电路40电连接的第一连接部11b1和用于与测试件13电连接的第二连接部11b2，并且负极探针12包括用于外电路40电连接的第三连接部12b1和用于与测试件13电连接的第四连接部12b2，使正极探针11和负极探针12同时承担与外电路40连接以传输电流的功能和与测试件13电连接以测试电池20的正极21和负极22之间的电压的功能，减少电池20使用过程中设置的探针数量，简化探针结构。
80.在相关设计中，采用四线法测试电池的正极和负极之间的电压时，采用由与电池的正极相连的正极电流传输探针和正极电压采样探针以及与电池的负极相连的负极电流传输探针和负极电压采样探针构成的四线探针进行测试。参看图6，在相关技术的测试过程中，通过四线探针与电池20’、测试装置51和外电路40’形成电路图600。其中，四线探针包括与电池20’的正极相连的正极电流传输探针52、正极电压采样探针53、负极电流传输探针54和负极电压采样探针55，其中，正极电流传输探针52和负极电流传输探针54设置为中空结构，以使正极电压采样探针53和负极电压采样探针55分别通过正极电流传输探针52和负极电流传输探针54的中空结构延伸至电池20’的正极和负极，以测试电池20’的正极和负极之间的电压。其中，在正极电压采样探针53和正极电流传输探针52之间，以及在负极电流传输探针54和负极电压采样探针55之间分别设置绝缘层。
81.在上述通过四线法采用四线探针测试电池20’的正极和负极之间的电压的过程中，需要采用包括正极电流传输探针52、正极电压采样探针53、负极电流传输探针54和负极电压采样探针55的四个探针进行测量。
82.通过对比图5和图6，可见，根据本技术的实施例中，将正极电流传输探针52和正极电压采样探53针合并为正极探针11，并且将负极电流传输探针54和负极电压采样探针55合并为负极探针12，通过正极探针11和负极探针12与外电路40电连接以传输电流的过程中，通过将正极探针11和负极探针12与测试件13电连接就可以实现测试电池20’的正极和负极之间的电压的过程，相较于相关技术，可以省略正极电压采样探针53和负极电压采样探针55，实现探针结构简化的同时，减少制作过程。
83.同时，在本技术的设计中，由于通过测试件13测试正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端11b之间的电压作为电池20的正极21和负极22之间的电压，在电池充电过
程中，所测试的正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压较电池20的正极21和负极22之间的实际电压大，基于所测试的正极探针21的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压判断充电过程中的电池20的电压是否达到截止电压，有效降低了电池20过充的风险；同样，在放电过程中，所测试的正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压较电池的正极和负极之间的实际电压小，基于所测试的正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压判断放电过程中的电池20的电压是否达到截止电压，有效降低了电池20过放的风险，进一步提升了电池在充放电过程中使用的安全性。
84.根据本技术的一些实施例，正极探针11的第一端11a具有固定结构，以使得所述正极探针11的第一端11a能够固定连接在正极上，并且负极探针12的第一端12a具有固定结构，以使得负极探针12的第一端12a能够固定连接在负极上。可选地，通过上述设计，可以使正极探针11和负极探针12分别固定在电池20的正极21和负极22上，简化电池的设计。
85.固定结构例如可以是正极探针11的一部分，位于正极探针11的第一端。在一些实施例中，固定结构可以是正极探针11的第一端11a的端面，通过压合的方式与正极的极柱接触。在一些实施例中，固定结构可以是螺纹结构，通过与具有与该螺纹结构相配合的螺栓结构的正极螺栓连接，以使正极探针11的第一端11a与正极的极柱接触。
86.正极探针11和负极探针12通过固定结构固定在电池20上，使正极探针11和负极探针12和电池构成一个整体，避免正极探针11的第一端11a与电池20的正极21之间和负极探针12的第一端12a与电池20的负极22之间引入污染物，影响电池的测试过程。
87.根据本技术的一些实施例，本技术还提供了一种电池组件，电池组件包括参考上述任一项实施例中的电池测试组件和电池。
88.可选地，参看图3，电池组件30包括电池测试组件10和电池20。电池测试组件10包括正极探针11和负极探针12，用于测量电池20的电压。电池20包括正极21、负极22和主体部分23。正极21与电池测试组件10中的正极探针11的第一端11a电连接，负极22与电池测试组件中的负极探针12的第一端12a电连接。
89.正极探针11的第一端11a和负极探针12的第一端12a分别固设在电池20的正极21和负极22上。正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端11b用于与测试件13电连接，以使测试件13通过正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压测试电池20的正极21和负极22之间的电压。
90.电池20的正极21和负极22可以包括电池20的极柱。正极探针11的第一端11a和负极探针12的第一端12a通过压合的方式分别固定在电池20的正极21的极柱上和负极22的极柱固定，以使正极探针11的第一端11a和负极探针12的第一端12a分别固设在电池20的正极21和负极22上。
91.主体部分23是电池20中发生电化学反应的部件。参看图7，主体部分23可以包含一个或更多个电极组件231和壳体232，壳体232用于容纳电极组件231。电极组件231主要由正极片(图中未示出)和负极片(图中未示出)卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜(图中未示出)。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件231的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳(图中未示出)。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池20的充放电过程
中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳连接电极端子以形成电流回路。与正极极耳连接的电极端子构成电池20的正极21，与负极极耳连接的电极端子构成负极22。
92.在一些实施例中，对电池的电极组件231采用以时间为截止的定容化成工艺进行制作，避免由于电池测试组件10所测试的待充电电池的正极21和负极22之间的电压与待充电电池的电极组件231电压不同造成电极组件231失效。
93.由于电池组件30所包括的电池测试组件10避免了因电池测试过程不稳定影响电池20安全使用的问题，因而电池20在使用过程中更加安全。
94.根据本技术的一些实施例，还提供了一种充电组件。可选地，如图8所示，充电组件60包括参考上述任一项实施例中的电池测试组件10、充电电源61和电源管理单元62。电池测试组件10通过测试件13所测试的正极探针11的第二端11b与负极探针12的第二端12b之间的电压，来测试待充电电池20的正极21和负极22之间的电压；充电电源61用于对待充电电池20进行充电；电源管理单元62与充电电源61和测试件13通信连接，用于基于所述电池测试组件10所测试的电压控制充电电源61对待充电电池进行充电。
95.在一些实施例中，待充电电池20可以是磷酸铁锂电池、钴酸锂电池、镍钴锰酸锂电池等，在此并不限定。在一些实施例中，充电电源61可以是提供恒定电流的电路，例如包括整流电路、变频电路和电压变换电路等。充电电源61通过输出恒定电流，以为待充电电池20进行充电。在另一些实施例中，充电电源61还可以是提供恒定电压的电路。
96.在一些实施例中，电源管理单元62可以是包括固件和软件的处理器，以提供控制和管理功能。在一些实施例中，固件包括输入/输出器件、存储器件和处理器件等。
97.在一些实施例中，电源管理单元62与充电电源61和电池测试组件10之间通过光纤进行数据传输。在一些实施例中，电源管理单元62与充电电源61和电池测试组件10之间通过无线通信模块实现数据传送。无线通信模块例如可以是蓝牙通信模块。
98.电源管理单元62与电池测试组件10的测试件13通信连接，使电池测试组件10的测试件13所测试的电压通信传送给电源管理单元62。同时，电源管理单元62基于电池测试组件10所测试的电压得到控制信号。电源管理单元61还与充电电源61通信连接，使电源管理单元62的控制信号通信传送给充电电源61，从而对充电电源61进行控制。
99.在一些实施例中，电源管理单元62中设置有比较器，比较器用于将电池测试组件10所测试的电压与设定的截止电压进行比较，以得到控制信息。在一些实施例中，当电池测试组件10所测试的电压达到截止电压时，使电源管理单元62输入控制信号并通信传送给充电电源61，以使充电电源61停止充电。
100.由于充电组件60中的电池测试组件10通过测试正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压来测试待充电电池20的正极21和负极22之间的电压，避免了由于电解液污染或电解液蒸汽结晶物而造成的所测试的待充电电池20的正极21和负极22之间的电压不准确或不稳定的问题，因此，提升了充电组件60对待充电电池充电过程的安全性。同时，在充电过程中，电源管理单元62基于电池测试组件10所测试的电压控制充电电源61对待充电电池20进行充电，当所测试的电压达到截止电压时，控制充电电源61停止对待充电电池20充电，由于电池测试组件10通过测试正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压作为所测试的待充电电池20的正极21和负极22之间的电压，所测
试的电压比待充电电池20的电极组件的实际电压大，从而有效避免了充电电源61对待充电电池20过度充电。
101.根据本技术的一些实施例，可选地，请再次参考图8，电源管理单元62包括计时器621。计时器621与充电电源61电连接，用于采集充电电源61对待充电电池20进行充电的充电时长。电源管理单元62还用于基于计时器621所采集的充电时长来控制充电电源61对待充电电池20进行充电。
102.计时器621为设置在电源管理单元62中的固件。计时器621可以是累计时器，也可以是通用定时器等，在此并不限定。计时器621与充电电源61电连接，使充电电源61输出电流时开始计时。
103.通过电源管理单元62基于计时器621采集的时间控制充电电源61对待充电电池20充电的时间，当计时器621所记录的时间达到截止时间时，控制充电电源61停止对待充电电池20进行充电，可以实现在充电电流大小一致的情况下保持充电时间一致，从而保证待充电电池20充电后的容量一致性，避免对待充电电池20过度充电的同时提高了对待充电电池20的充电一致性。
104.根据本技术的一些实施例，可选地，请再次参考图8，电池管理单元62还包括电压校正单元622，用于对电池测试组件10所测试的电压进行校正，其中，电源管理单元62还用于基于经电压校正单元622校正后的电压对充电电源61进行控制。
105.电压校正单元622例如包括固件和软件的处理器，以提供计算或数据处理功能。在一些实施例中，固件包括计算器、比较器等。在一些实施例中，电压校正单元622通过电源管理单元62所存储的待充电电池的历史测试电压以对电池测试组件10所测试的电压进行校正。
106.在一些实施例中，历史测试电压包括待充电电池20化成前的静置测试电压v0、恒流充电第一次测试电压值v1。化成前静置测试电压为电极组件23实际电压。由于充电过程中，待充电电池20的电极组件23的电压持续上升，而电池测试组件10的正极探针11和负极探针12分别与待充电电池20的正极21和负极22之间存在接触电阻，使得测试电压低于电极组件23的实际电压。在充电过程中，由于电池测试组件10的正极探针11和负极探针12分别与待充电电池20的正极21和负极22之间的接触电阻不变，因此，对电池测试组件10所测试的电压v2进行校正，获得校正电压v
校正
＝v2+v
1-v0。
107.通过电压校正单元622对电池测试组件10所测试的电压v2进行校正，使校正后的电压v
校正
考虑了电池测试组件10的正极探针11和负极探针12分别与待充电电池20的正极21和负极22之间的接触电阻，从而使校正后的电压v
校正
更能准确反应电池测试组件10的正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压，电源管理单元基于校正后的电压对充电电源61进行控制，进一步保证待充电电池20的充电过程的安全性。
108.根据本技术的一些实施例，可选地，充电电源61包括多个充电子电源，例如，请继续参考图7，多个充电子电源包括充电子电源611-614。其中，与多个充电子电源分别相应的多个充电电流不完全相同，以使充电电源61能够采用所述多个充电电流中的一个充电电流对待充电电池20进行充电。在根据本技术的实施例中，电压校正单元622基于充电电源61所采用的充电电流对电池测试组件10所测试的电压进行校正。
109.在一些实施例中，充电电源61通过多个电压变换电路提供多个充电子电源，其中
每一个充电子电源提供一个充电电流，以使充电电源61采用该充电子电源提供的充电电流对待充电电池20进行充电。在一些实施例中，充电电源61将所采用的充电电流的值通信传送给电源管理单元62，以使电源管理单元62中的电压校正单元622根据充电电源61所采用的充电电流对电池测试组件10所测试的电压进行校正。
110.在一些实施例中，对于不同倍率充电过程，由于电池测试组件10的正极探针11和负极探针12分别与待充电电池20的正极21和负极22之间的接触电阻不变，而接触电阻电压与充电电流大小成正比，可以通过电源管理单元62所存储的待充电电池20的历史充电过程中的历史测试电压和历史测试电流进行校正。
111.在一些实施例中，历史测试电压包括待充电电池20化成前的静置测试电压v0、恒流充电第一次测试电压值v1，历史测试电流包括恒流充电第一次测试电流值i1。因此，对电池测试组件10所测试的电压v2进行校正，获得校正电压对于不同倍率充放电校正电压如下v
校正
＝v2+(v
1-v0)*i2/i1，其中i2为当前充电电流。
112.通过电压校正单元622基于充电电源61所采用的充电电流对电池测试组件10所测试的电压进行校正，实现在不同的充电倍率下，保证待充电电池20的充电过程的安全性。
113.根据本技术的一些实施例，还提供了一种用电设备。可选地，如图9所示，用电设备70包括电池组件30和负载部71，其中，电池组件30包括参考上述任一项实施例中的电池测试组件10和电池20。负载部71与电池组件30中的电池20的正极和负极相连，以使电池20放电。
114.用电设备70可以是任意需要电池为其提供电力以进行工作的设备。例如，用电设备可以是手机、平板电脑或电动车辆等。
115.在一些实施例中，负载部71可以是用电设备70中由电池20提供电力以提供一种或多种功能的部件。例如，在电动车辆中，负载部71包括马达、控制器等。在手机中，负载部包括处理器、显示屏幕等。
116.负载部71通过与电池20的正极21和负极22相连，使电池20为负载部71提供电力。其中，电池20通过电极组件231放电，以使电池20通过正极21和负极22输出电流。
117.由于用电设备70中的电池组件30所包括的电池测试组件10避免了因电池测试过程不稳定影响电池20安全使用的问题，电池20在使用过程中更加安全，因而用电设备70在使用过程中更加安全。
118.根据本技术的一些实施例，可选地，请参考图9，用电设备70还包括电源管理单元72，用于基于电池组件30中的测试件13测试的电压控制所述电池20对负载部71进行供电，以使测试件13测试的电压达到截止电压时负载部71与电池20的正极21和负极22断开。
119.在一些实施例中，电源管理单元72可以是包括固件和软件的处理器，以提供控制和管理功能。在一些实施例中，固件包括输入/输出器件、存储器件和处理器件等。
120.在一些实施例中，电源管理单元72与电池组件30和负载部71之间通过光纤进行数据传输。在一些实施例中，电源管理单元72与电池组件30和负载部71之间通过无线通信模块实现数据传送。无线通信模块例如可以是蓝牙通信模块。
121.电源管理单元72与电池组件30中的电池测试组件10的测试件13通信连接，使电池测试组件10的测试件13所测试的电压通信传送给电源管理单元72。同时，电源管理单元72基于电池测试组件10所测试的电压得到控制信号。电源管理单元72还与电池20通信连接，
使电源管理单元72的控制信号通信传送给电池20，从而对电池20对负载部71进行供电的过程控制。
122.在一些实施例中，电源管理单元72中设置有比较器，比较器用于将电池组件30中的电池测试组件10所测试的电压与设定的截止电压进行比较，以得到控制信息。在一些实施例中，当电池测试组件10所测试的电压达到截止电压时，使电源管理单元72输入控制信号并通信传送给电池20，以使电池20停止放电。
123.在用电设备70的使用过程中，电池组件30中的电池20放电，电源管理单元72基于电池组件30的测试件13所测试的电压控制电池20对负载部71供电，当所测试的电压达到截止电压时，控制负载部71与电池20的正极21和负极22断开，由于测试件13通过测试正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压作为所测试的电池20的正极21和负极22之间的电压，正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压比电池20的正极21和负极22之间的电压小，从而有效避免了电池20过度放电。
124.根据本技术的一些实施例，可选地，请继续参考图9，电源管理单元72包括电压校正单元721。电压校正单元721用于对电池组件30中的测试件13所测试的电压进行校正，电源管理单元72还用于基于经电压校正单元721校正后的电压对电池20进行控制。
125.电压校正单元721例如包括固件和软件的处理器，以提供计算或数据处理功能。在一些实施例中，固件包括计算器、比较器等。在一些实施例中，电压校正单元通过电源管理单元72所存储的电池20的历史测试电压以对电池测试组件10所测试的电压进行校正。
126.在一些实施例中，历史测试电压包括电池20放电前静置测试电压v3、第一次放电测试电压v4。化成前静置测试电压为电极组件231实际电压。由于放电过程中，电池20的电极组件231电压持续下降，而电池组件30的正极探针11和负极探针12分别与电池20的正极21和负极22之间存在接触电阻，使得电池测试组件10所测试的电压高于电极组件231实际电压。在放电过程中，由于电池组件30的电池测试组件10的正极探针11和负极探针12分别与电池20的正极21和负极22之间的接触电阻不变，因此，对电池测试组件10所测试的电压v5进行校正，获得校正电压v
校正
＝v
5-v4+v3。
127.通过电压校正单元721对电池测试组件10的测试件13所测试的电压进行校正，使校正后的电压是考虑了电池20的正极21和负极22分别与电池测试组件10的正极探针11和负极探针12之间的接触电阻，从而使校正后的电压更能准确反应电池测试组件10的正极探针11的第二端11a和负极探针12的第二端11b之间的电压，电源管理单元72基于校正后的电压对电极组件231进行控制，进一步保证电池20的放电过程的安全性。
128.根据本技术的一些实施例，负载部71包括多个负载子部。可选地，如图9所示，多个负载子部包括负载子部711-714。多个负载子部分别与电池20连通而使电池20的电极组件231放电时，电极组件231产生的放电电流不同。同时，将多个负载子部中的不同数量的负载子部与电池20连通而使电池20的电极组件231放电时，电极组件231产生的放电电流不同。因此，电极组件231可以产生与多个负载子部相应的多个放电电流，并且该多个放电电流不完全相同。在电极组件231放电过程时输出多个放电电流中的一个放电电流。电压校正单元721基于电极组件231所输出的放电电流对测试件13所测试的电压进行校正。
129.在一些实施例中，负载部71通过多个负载电路或负载器件提供多个负载子部，其中每一个负载子部具有相应的电阻，以使电池20与其连通时，电池20的电极组件231放电。
在一些实施例中，电池20将电极组件231输出的放电电流的值通信传送给电源管理单元72，以使电源管理单元72中的电压校正单元721根据电池20的电极组件231输出的放电电流对电池测试组件10所测试的电压进行校正。
130.在一些实施例中，对于不同倍率放电过程，由于电池测试组件10的正极探针11和负极探针12分别与待充电电池20的正极21和负极22之间的接触电阻不变，而接触电阻电压与充电电流大小成正比，可以通过电源管理单元72所存储的电池20的历史放电过程中的历史测试电压和历史测试电流进行校正。
131.在一些实施例中，历史测试电压包括电池20放电前静置测试电压v3、第一次放电测试电压v4，历史测试电流包括第一次放电测试电流值i3。因此，对电池测试组件所测试的电压v2进行校正，获得校正电压对于不同倍率充放电校正电压如下v
校正
＝v
5-(v
4-v3)*i4/i3，i4为当前充电倍率下的充电电流。
132.通过电压校正单元基于电池20的电极组件231放电时输出的放电电流对测试件13所测试的电压进行校正，实现在不同的不同放电倍率下，保证电池20的放电过程的安全性。
133.根据本技术的一些实施例，参见图3，本技术提供了一种电池组件，如图3所示，电池组件30包括电池20和测试组件10。电池20包括主体部23、与主体部23电连接的正极21和负极22。正极21和负极22分别与正极探针11和负极探针12电连接。具体的，正极探针11的第一端11a和负极探针12的第一端12a分别固设在电池20的正极21和负极22上。正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b用于与测试件13电连接，以使测试件13通过正极探针11的第二端11b和负极探针12的第二端12b之间的电压测试电池20的正极21和负极22之间的电压。测试电池20的正极21和负极22可以包括电池20的极柱。正极探针11的第一端11a和负极探针12的第一端12a通过压合的方式分别固定在电池20的正极21的极柱上和负极22的极柱固定，以使正极探针11的第一端11a和负极探针12的第一端12a分别固设在电池20的正极21和负极22上。
134.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。