基于光纤传感器的电池析锂检测方法及其设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种基于光纤传感器的电池析锂检测方法及其设备，其中，设备包括电池、电池系统及用电装置。

背景技术

随着生活水平的提高，在日常生活中人们越来越多的开始使用各种电池(电池包)。且电池在使用过程中，不可避免地需要进行充电，但在电池的充电过程时可能会存在负极析锂的情况，尤其是低温和快充场景下，电池的析锂风险会进一步增加。电池负极析锂会恶化电池的性能，且电池析锂所形成的枝晶状的锂可能会刺破电池内部的隔膜，引发电池内短路，从而导致安全事故的发送。故，先急需一种能够实时检测电池充电过程中电池内部析锂情况的检测方法。

发明内容

本申请提供一种基于光纤传感器的电池析锂检测方法、电池、电池系统及用电装置，旨在解决上述存在的问题。

本申请提供了一种基于光纤传感器的电池析锂检测方法，该电池析锂检测方法包括：获取电池在充电过程中光纤传感器输出的第一光信号；获取第一光信号对应的第一光谱信号，并基于第一光谱信号获取电池在充电过程中的第一光谱信号的包层区域的总包络面积；获取电池在充电过程中的内部应力对应的第二光谱包络面积；计算总包络面积与第二光谱包络面积的差值，以获取第一光谱包络面积；基于第一光谱包络面积确定电池的析锂检测结果。由此，通过对光谱信号的分析，可以降低电池内部应力对析锂检测的干扰，快速获取在充电过程中电池析锂对应的第一光谱包络面积，从而确认电池内部的析锂情况。

在一些实施例中，获取电池在充电过程中的内部应力对应的第二光谱包络面积的步骤包括：获取电池在充电过程中的实际内部应力；基于实际内部应力及映射关系获取电池的内部应力对应的第二光谱包络面积；其中，映射关系包括电池的内部应力与在内部应力下光谱信号的包络面积的对应关系。由此，通过获取电池充电过程中内部应力与包络面积的映射关系，可以快速获取电池充电过程中内部应力对应的第二光谱包络面积，从而可以减小充电过程中内部应力对析锂检测结果的干扰。

在一些实施例中，在获取电池在充电过程中的实际内部应力之前，电池析锂检测方法还包括：对电池进行预设倍率充电，获取电池在预设倍率充电过程中的第二光信号；获取第二光信号对应的第二光谱信号，并记录第二光谱信号中波长变化量及包层区域的包络面积变化量；基于第二光谱信号中波长变化量及电池的应力解析矩阵获取电池的应力数据；基于应力数据及包络面积变化量进行拟合，以获取映射关系。由此，在对电池进行充电析锂检测之前，可以通过对电池进行预设倍率充电，以获取不同电池内部应力与包络面积的映射关系，从而能够提高电池析锂检测结果的准确性。

在一些实施例中，获取电池在充电过程中的实际内部应力的步骤包括：获取第一光谱信号的波长变化量；基于第一光谱信号中波长变化量及电池的应力解析矩阵获取电池在充电过程中的实际内部应力。由此，基于第一光谱信号的波长变化量及电池对应的应力解析矩阵可以快速获电池在充电过程中的实际内部应力，从而可以提高检测电池析锂检测的效率。

在一些实施例中，基于第一光谱包络面积确定电池的析锂检测结果的步骤包括：响应于第一光谱包络面积大于或等于对应的第一预设包络面积阈值，则确定电池已经发生析锂；响应于第一光谱包络面积小于对应的第一预设包络面积阈值并大于或等于对应的第二预设包络面积阈值，则确定电池有析锂风险，其中，第二预设包络面积阈值小于第一预设包络面积阈值。由此，将析锂对应的第一光谱包络面积、第一预设包络面积阈值及第二预设包络面积阈值进行比较，能够快速确定电池是否发生析锂或有析锂风险，从而能够实时检测电池的内部的析锂情况，减少因为电池内部析锂出现安全问题的风险。

在一些实施例中，基于第一光谱包络面积确定电池的析锂检测结果的步骤包括：对第一光谱包络面积进行归一化处理；响应于归一化后的第一光谱包络面积大于或等于对应的第一预设百分比阈值，则确定电池已经发生析锂；响应于归一化后的第一光谱包络面积小于对应的第一预设百分比阈值并大于或等于对应的第二预设百分比阈值，则确定电池有析锂风险，其中，第二预设百分比阈值小于第一预设百分比阈值。由此，通过对第一光谱包络面积进行归一化处理，可以解决不同光纤传感器差异导致难以给出统一的析锂判定阈值的问题。

在一些实施例中，在基于第一光谱包络面积确定电池的析锂检测结果的步骤之后，电池析锂检测方法还包括：响应于电池在充电过程中已发生析锂或有析锂风险，则对电池的充电策略进行调整。由此，当电池在充电过程中出现已发生析锂或有析锂风险的情况时，对电池的充电策略进行调整能够降低电池出现安全问题的可能性。

在一些实施例中，对电池的充电策略进行调整的步骤，包括：响应于析锂检测结果为有析锂风险，则降低电池的充电电流对电池进行充电，直至电池的析锂检测结果为无析锂风险；响应于析锂检测结果为发生析锂，则停止对电池进行充电，并对电池进行反向放电，且反向放电后对电池进行充电时降低电池的充电电流。由此，在电池充电过程中，当电池析锂检测结果为有析锂风险或发生析锂时，通过降低充电电流或者停止对电池充电并反方向充电可以降低电池在后续充电过程出现安全问题的可能性，并且能够最大化地加快充电速度，避免后续充电过程析锂发生，消除电池部分析出的锂，降低了析锂危害。

本申请进一步提供了一种电池。该电池包括电池主体、至少一个光纤传感器及控制模块，光纤传感器的探测部设置于电池主体内部，其中，光纤传感器被配置为在电池的充电过程中输出光信号，控制模块与光纤传感器连接；其中，控制模块用于获取光信号对应的第一光谱信号，并基于第一光谱信号获取电池在充电过程中的第一光谱信号的包层区域的总包络面积；获取电池在充电过程中的内部应力对应的第二光谱包络面积；计算总包络面积与第二光谱包络面积的差值，以获取第一光谱包络面积；基于第一光谱包络面积确定电池的析锂检测结果。由此，本申请的电池通过将光纤传感器的探测部设置于电池主体内部可以实现在电池充电过程中获取光信号，控制模块可以通过对光信号对应的光谱信号进行分析，可以降低电池内部应力对析锂检测的干扰，快速获取在充电过程中电池析锂对应的第一光谱包络面积，从而确认电池内部的析锂情况，降低电池出现安全问题的风险。

在一些实施例中，光纤传感器包括至少一个光栅部及与光栅部连接的传输光纤，光栅部设置于电池主体内部。由此，光纤传感器能够通过设置于电池内部的光栅部获取电池充电过程中的光信号。

在一些实施例中，传输光纤的输入端及输出端均设置于电池主体外部，传输光纤的输入端及输出端的中间连接部分设置于电池主体内部。由此，通过在输入端输入初始光信号，对传输光纤输出端输出的光信号进行分析，便可获取在充电过程中电池内部的析锂检测结果。

在一些实施例中，电池主体内部设置有反射层，传输光纤的输入端设置于电池主体外部，传输光纤的输出端设置于电池主体内部并与反射层抵接，其中，反射层用于对从输入端入射的初始光信号进行反射以使输出的光信号从输入端向外传输。由此，在电池内部设置反射层，则无需将传输光纤的输出端引出电池，从而简化了电池结构，提高了电池制造的便利性。

在一些实施例中，传输光纤包括纤芯和包层，包层的直径设置为25μm-125μm之间。由此，将包层直径设置25μm-125μm之间可以降低传输光纤对电池可能造成的负面影响，又能使传输光纤具有良好的力学性能。

在一些实施例中，传输光纤包括纤芯和包层，包层的直径设置为50μm-100μm之间。由此，能够进一步地降低传输光纤对电池可能造成的负面影响，且进一步提高传输光纤的力学性能。

在一些实施例中，光栅部的长度设置为0.3cm-1.2cm之间。由此，将光栅部的长度设置为0.3cm-1.2cm之间可以提高获取光信号的效率及精度，并降低传输光纤对电池可能造成的负面影响。

在一些实施例中，光栅部的长度设置为0.5cm-1cm之间。由此，能够进一步地提高获取光信号的效率及精度，且进一步地降低传输光纤对电池可能造成的负面影响。

在一些实施例中，控制模块包括光解调模块及电池管理模块，光解调模块与光纤传感器连接，用于电池在充电过程中对光纤传感器输出的光信号进行调制以获取第一光谱信号；电池管理模块与光解调模块连接，用于基于第一光谱信号获取电池在充电过程中的第一光谱信号的包层区域的总包络面积；获取电池在充电过程中的内部应力对应的第二光谱包络面积；计算总包络面积与第二光谱包络面积的差值，以获取第一光谱包络面积；基于第一光谱包络面积确定电池的析锂检测结果。由此，光解调模块可以对光纤传感器的光信号进行解调以获取第一光谱信号，电池管理模块能够基于第一光谱信号对电池内部析锂情况进行分析，可以降低电池内部应力对析锂检测的干扰，以获取电池的析锂检测结果，从而能够有效降低电池内部析锂的危害，减少因电池析锂引发的安全事故。

本申请进一步提供了一种电池系统，该电池系统包括上述的电池及充放电控制模块，充放电控制模块与控制模块及电池连接，用于响应于电池在充电过程中已发生析锂或有析锂风险，则对电池的充电策略进行调整。由此，当电池在充电过程中出现已发生析锂或有析锂风险的情况时，充放电控制模块能够对电池的充电策略进行调整，从而降低电池出现安全问题的可能性。

本申请进一步提供了一种用电装置，该用电装置包括上述任一项的电池系统。

区别于现有技术，本申请的电池析锂检测方法可以通过对光谱信号的分析，可以降低电池内部应力对析锂检测的干扰，快速获取在充电过程中电池析锂对应的第一光谱包络面积，确认电池内部的析锂情况，从而能够有效降低电池内部析锂的危害，减少因电池析锂引发的安全事故。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。

图1是本申请提供的车辆一实施例的结构示意图；

图2是本申请提供电池系统第一实施例的结构示意图；

图3是本申请提供电池系统第二实施例的结构示意图；

图4是本申请提供的电池一实施例的分解结构示意图；

图5是本申请提供的电池单体一实施例的分解结构示意图；

图6是本申请提供的电池第二实施例的结构示意图；

图7是本申请倾斜布拉格光栅光纤传感器一实施例的光谱示意图；

图8是本申请提供的电池第三实施例的结构示意图；

图9是本申请提供的电池第四实施例的结构示意图；

图10是本申请提供的基于光纤传感器的电池析锂检测方法第一实施例的流程示意图；

图11是本申请析锂判断方案第一实施例的曲线图；

图12是本申请析锂判断方案第二实施例的曲线图；

图13是图10中步骤S103第一实施例的流程示意图；

图14是图13中步骤S201一实施例的流程示意图；

图15是图10中步骤S103第二实施例的流程示意图；

图16是图10中步骤S105第一实施例的流程示意图；

图17是图10中步骤S105第二实施例的流程示意图；

图18是本申请充电策略调整一实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请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申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

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申请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，不是旨在于限制本申请；本申请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。

在本申请实施例的描述中，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。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

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申请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。

在本申请实施例的描述中，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）。

在本申请实施例的描述中，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申请实施例中的具体含义。

本申请实施例公开的基于光纤传感器的电池析锂检测方法可以应用于使用电池作为电源的用电装置或者使用电池作为储能元件的各种储能系统，或者还可应用于与用电装置建立通信连接的其他计算机设备。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。

如图1所示，本申请提供了一种用电装置。用电装置包括电池系统，其中，电池系统包括电池及充放电控制模块，其中，电池包括控制模块、电池主体及至少一个光纤传感器，控制模块用于执行本申请所提供的任意一种基于光纤传感器的电池析锂检测方法。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆为例进行说明。

请参照图1，图1是本申请提供的车辆一实施例的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的包括电池系统1100，其中，电池系统1100包括电池100和充放电控制模块400，充放电控制模块400用于对电池100进行充放电控制，电池100中包括电池主体110和控制模块200，其中，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括马达300，控制模块200可以在电池100在进行充电过程中执行本申请所提供的任意一种电池析锂检测方法，还可以用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

其中，本实施例中的电池100可以是包含控制模块的pack包，也可以是不包含控制模块的电池单体、电池模块或电池模组。其中，电池单体可以认为是组成电池的最小单元。每个电池单体可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。电池模块可以认为是多个电池单体之间可串联或并联或混联得到的整体并容纳于箱体内。混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。例如，多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体内。电池模组也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块形式，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。

请参照图2，图2是本申请提供电池系统第一实施例的结构示意图。如图2所示，本实施例的电池系统1100包括电池100和控制模块200。

在本实施例，该电池100可包括至少一个电池模组，其可为电动汽车提供能量和动力。从电池的种类而言，该电池100可以是锂离子电池、锂金属电池、铅酸电池、镍隔电池、镍氢电池、锂硫电池、锂空气电池或者钠离子电池等，在本申请实施例中不做具体限定。从电池规模而言，本申请实施例中，电池100中的电池模组可以是电池单体，也可以是电池组或电池包在本申请实施例中不做具体限定。

此外，为了智能化管理及维护该电池100，防止电池100出现故障，延长电池100的使用寿命，电池系统1100中一般还设置有控制模块200，该控制模块200连接于动力电池100，用于监控采集电池100的参数，且控制模块200还可根据该参数实现对电池100的控制管理。

作为示例，该控制模块200可用于监控电池100的电压、电流和温度等参数。其中，控制模块200可实时采集电池100的总电压、总电流，电池100中单个电池单体的电压、电流、以及电池100中至少一个测温点的温度等等。上述参数的实时，快速，准确的测量是控制模块200正常运行的基础。

可选地，控制模块200可根据该采集的电池100的参数，进一步估算电池100的荷电状态(state of charge，SOC)、健康状态(state of health，SOH)、功率状态(state ofpower，SOP)等各种参数。进一步地，在控制模块200获取电池100的多种参数以后，可根据该多种参数实现对电池100各种控制和管理。

例如，控制模块200可根据SOC、电压、电流、光信号等参数实现对电池100的充放电控制，保证电池100正常的能量供给和释放。又例如，控制模块200还可根据温度等参数，控制散热风扇或者加热模块等组件，实现电池100的热管理。再例如，控制模块200还可根据电压、SOH等参数，判断电池100是否处于正常运行状态，以实现电池100的故障诊断和预警。

在本申请的一些实施例中，请参照图3，图3是本申请提供电池系统第二实施例的结构示意图。如图3所示，电池系统1100包括电池100和充放电控制模块400，其中，本实施例中的电池100包含控制模块200和电池主体110，其中，充放电控制模块400与控制模块200及电池主体110连接，在电池充电过程中，控制模块200与电池主体110上的光纤传感器连接，用于基于光纤传感器输出的光信号获取电池析锂对应的第一光谱包络面积；基于第一光谱信号获取电池在充电过程中的第一光谱信号的包层区域的总包络面积；获取电池在充电过程中的内部应力对应的第二光谱包络面积；计算总包络面积与第二光谱包络面积的差值，以获取第一光谱包络面积；基于第一光谱包络面积确定电池的析锂检测结果；充放电控制模块400与控制模块200及电池主体110连接，用于响应于电池在充电过程中已发生析锂或有析锂风险，则对电池100的充电策略进行调整。

在一些实施例中，如图3所示，控制模块200包括光解调模块210、电池管理模块220。

光解调模块210与光纤传感器连接，用于电池100在充电过程中对光纤传感器输出的光信号进行调制以获取第一光谱信号；电池管理模块220与光解调模块210连接，用于基于第一光谱信号获取电池在充电过程中的第一光谱信号的包层区域的总包络面积；获取电池在充电过程中的内部应力对应的第二光谱包络面积；计算总包络面积与第二光谱包络面积的差值，以获取第一光谱包络面积；并基于第一光谱包络面积确定电池的析锂检测结果。

由此，当电池100在充电过程中出现已发生析锂或有析锂风险的情况时，充放电控制模块400能够对电池100的充电策略进行调整，从而降低电池出现安全问题的可能性。

请参照图4，图4是本申请提供的电池一实施例的分解结构示意图。如前文所述，本实施例中的电池100可以是包含控制模块的pack包，也可以是不包含控制模块的电池单体、电池模块或电池模组。如图3所示，在本实施例中，电池100包括电池箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于电池箱体10内。其中，电池箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，电池箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，电池箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的电池箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于电池箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于电池箱体10内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体20之间的电连接。

其中，每个电池单体20可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

请参照图5，图5是本申请提供的电池单体一实施例的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3，电池单体20包括有端盖21、壳体22、电极组件23以及其他的功能性部件。

端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地，端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质（如铝合金）制成，这样，端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电极组件23电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中，在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。传感器可以设置在壳体22内的底部，例如设置在壳体22的角落位置。壳体22和端盖21可以是独立的部件，可以于壳体22上设置开口，通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖21和壳体22一体化，具体地，端盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体22的内部时，再使端盖21盖合壳体22。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

电极组件23是电池单体100中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23主要由正极片和负极片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。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳23a。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23a连接电极端子以形成电流回路。

请参阅图6，图6是本申请提供的电池第二实施例的结构示意图。如图6所示，电池100包括电池主体110、至少一个光纤传感器120及控制模块200，光纤传感器120的探测部设置于电池主体110内部，其中，光纤传感器120被配置为在电池100的充电过程中输出光信号，控制模块200与光纤传感器120连接；其中，控制模块200与光纤传感器120连接，控制模块200用于获取光信号对应的第一光谱信号，并基于第一光谱信号获取电池在充电过程中的第一光谱信号的包层区域的总包络面积；获取电池在充电过程中的内部应力对应的第二光谱包络面积；计算总包络面积与第二光谱包络面积的差值，以获取第一光谱包络面积；基于第一光谱包络面积确定电池的析锂检测结果。

在本实施例中，光纤传感器120可以设置为倾斜布拉格光栅光纤传感器（TiltedFiber Bragg Grating，TFBG）。倾斜布拉格光栅光纤传感器是一种特殊的光纤光栅。它与一般的布拉格光栅光纤传感器不同之处在于光栅波矢方向与光纤轴线方向有一定的交角。

本申请将光纤传感器120的探测部设置于电池主体110的内部，若光纤传感器120为倾斜布拉格光栅光纤传感器，则将倾斜布拉格光栅光纤传感器的光栅部121设置于电池主体110的内部。

其中，倾斜布拉格光栅光纤传感器析锂测量原理如下所示，倾斜布拉格光栅光纤传感器输出的光信号经过解调后会形成如图7所示的光谱图。如图7所示，图7是本申请倾斜布拉格光栅光纤传感器一实施例的光谱示意图。图7中类似“梳子”区域为其包层区域。包层区域对电池100内部的电解液中的离子浓度变化较为敏感。当电池100的负极充电到某一荷电状态时，其表面的离子浓度大小与析锂密切相关，当离子浓度超过某一值时，负极表面即开始发生析锂，因此可通过解调光纤传感器120的光信号获取电池的光谱信号，并监控光谱信号包层区域面积的变化实现实时析锂检测，具体地可通过计算包层区域上下包络线围起来的包络面积与阈值比较判定电池100是否出现析锂。

由此，本申请的电池100通过将光纤传感器120的探测部设置于电池主体110内部可以实现在电池100充电过程中获取光信号，控制模块200可以通过对光信号对应的光谱信号进行分析，可以降低电池内部应力对析锂检测的干扰，快速获取在充电过程中电池析锂对应的第一光谱包络面积，从而确认电池100内部的析锂情况，降低电池100出现安全问题的风险。

在一些实施例中，如图6所示，光纤传感器120包括至少一个光栅部121及与光栅部连接的传输光纤122，光栅部121设置于电池主体110内部。由此，光纤传感器120能够通过设置于电池100内部的光栅部121获取电池100充电过程中的光信号。

在一些实施例中，如图6所示，传输光纤122的输入端用于传输传入初始光信号，输出端用于输出充电过程中的光信号，传输光纤122的输入端且及输出端均设置于电池主体110外部，传输光纤122的输入端及输出端的中间连接部分设置于电池主体110内部。

其中，在本实施中，传输光纤122设置为与光解调模块（图未示）连接，光解调模块从输入端输入初始光信号，并接受传输光纤122的输出端输出的光信号，此时，光解调模块若要接受输出端输出的光信号则需要设置环形器140。

由此，通过在输入端输入初始光信号，对传输光纤输出端输出的光信号进行分析，便可快速获取在充电过程中电池内部的析锂检测结果，从而能够有效降低电池100内部析锂的危害，减少因电池100析锂引发的安全事故。

在一些实施例中，请参阅图8，图8是本申请提供的电池第三实施例的结构示意图。如图8所示，控制模块200与光纤传感器120连接，电池主体110内部设置有反射层111，传输光纤122的输入端设置于电池主体110外部，传输光纤122的输出端设置于电池主体110内部并与反射层111抵接，其中，反射层111用于对从输入端入射的初始光信号进行反射以使输出的光信号从输入端向外传输。

其中，反射层111的材料包括但不限于金或者单晶硅等材料。且在本实施例中，由于设置反射层111，使原本需从输出端才能输出的光信号直接从入射端传出，这样设计则无需将传输光纤122的输出端再次引出电池100，也无需使用环形器140。

由此，在电池100内部设置反射层111，则无需将传输光纤122的输出端引出电池，从而简化了电池100结构，提高了电池100制造的便利性。

在一些实施例中，基于上述实施例，传输光纤122包括纤芯和包层，包层的直径设置为25μm-125μm之间。由此，将包层直径设置25μm-125μm之间可以降低传输光纤122对电池100可能造成的负面影响，又能使传输光纤122具有良好的力学性能。

在一些实施例中，传输光纤122包括纤芯和包层，包层的直径设置为50μm-100μm之间。

其中包层的直径优选为50μm。

由此，能够进一步地降低传输光纤122对电池100可能造成的负面影响，且进一步提高传输光纤122的力学性能。

在一些实施例中，光栅部121的长度设置为0.3cm-1.2cm之间。由此，将光栅部121的长度设置为0.3cm-1.2cm之间可以提高获取光信号的效率及精度，并降低传输光纤122对电池100可能造成的负面影响。

在一些实施例中，光栅部121的长度设置为0.5cm-1cm之间。由此，能够进一步地提高获取光信号的效率及精度，且进一步地降低传输光纤122对电池100可能造成的负面影响。

此外，在本实施例中，光纤传感器120的光栅周期和中心波长可不作限制，其光栅部121的倾斜角度可设置为1~45°。

在一些实施例中，请参阅图9，图9是本申请提供的电池第四实施例的结构示意图。

在一些实施例中，如图9所示，控制模块200包括光解调模块210及电池管理模块220，光解调模块210与光纤传感器120连接，用于电池在充电过程中对光纤传感器120输出的光信号进行调制以获取第一光谱信号；电池管理模块220与光解调模块210连接，用于基于第一光谱信号获取电池在充电过程中的第一光谱信号的包层区域的总包络面积；获取电池在充电过程中的内部应力对应的第二光谱包络面积；计算总包络面积与第二光谱包络面积的差值，以获取第一光谱包络面积；基于第一光谱包络面积确定电池的析锂检测结果。

其中，电池管理模块220包括BMS系统和VCU中的一者。

BMS系统（Battery Management System，电池管理系统）俗称电池保姆或电池管家，主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，例如防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。VCU可以认为是整车控制器。整车控制器是纯电动汽车整车电子控制系统的关键设备。与传统内燃机汽车中的发动机管理系统（EMS）功能相似，纯电动汽车的整车控制器能够合理分配能量，最大限度地提高车载电池能量的利用效率。整车控制器的电控单元（VCU）是整车控制器系统的核心。当今，电动汽车上电子设备日趋增多，控制系统越来越复杂，先进的整车控制结构对于确保车辆安全可靠行驶以及提高各控制系统之间数据传递效率具有重要意义。电动汽车整车控制系统是能够实现电机驱动控制、温度控制、能量管理控制等功能的一种控制系统，主要由传感器输入及开关系统、系统驱动输出、控制单元输出系统等分系统组成。

由此，光解调模块210可以对光纤传感器的光信号进行解调以获取第一光谱信号，电池管理模块220能够基于第一光谱信号对电池内部析锂情况进行分析以获取电池的析锂检测结果，从而能够有效降低电池内部析锂的危害，减少因电池析锂引发的安全事故。

可选地，请参阅图10，图10是本申请提供的基于光纤传感器的电池析锂检测方法第一实施例的流程示意图。如图10所示，该电池析锂检测方法具体包括步骤S101至步骤S105：步骤S101：获取电池在充电过程中光纤传感器输出的第一光信号。步骤S102：获取第一光信号对应的第一光谱信号，并基于第一光谱信号获取电池在充电过程中的第一光谱信号的包层区域的总包络面积。步骤S103：获取电池在充电过程中的内部应力对应的第二光谱包络面积。步骤S104：计算总包络面积与第二光谱包络面积的差值，以获取第一光谱包络面积。步骤S105：基于第一光谱包络面积确定电池的析锂检测结果。

本申请提供的基于光纤传感器的电池析锂检测方法可以应用于上述用电装置实施例提供的用电装置，也可应用于上述电池实施例提供的电池100。电池可以是上述任意一种，例如包含控制器的pack包，也可以是电池单体、电池模块或电池模组。

其中，如前文所述，光谱信号的包层区域对电池内部的电解液中的离子浓度变化较为敏感。当电池的负极充电到某一荷电状态时，其表面的离子浓度大小与析锂密切相关，当离子浓度超过某一值时，负极表面即开始发生析锂，因此可通过解调光纤传感器的光信号获取电池的光谱信号，并监控光谱信号包层区域面积的变化实现实时析锂检测，具体地可通过计算包层区域上下包络线围起来的包络面积与阈值比较判定电池是否出现析锂。

但包层区域除了受离子浓度影响外，还会受到电池内部应力的干扰，因此在获取了光谱信号包层区域上下包络线围起来的总包络面积后，还需要计算电池在充电过程中的内部应力对应的第二光谱包络面积；总包络面积与第二光谱包络面积作差才可以获取与电池析锂对应的第一光谱包络面积。

在上述方案中，本申请的电池析锂检测方法通过对光谱信号的分析，可以降低电池内部应力对析锂检测的干扰，快速获取在充电过程中电池析锂对应的第一光谱包络面积，从而确认电池内部的析锂情况。

在一些实施例中，获取电池在充电过程中的内部应力对应的第二光谱包络面积的步骤包括：获取电池在充电过程中的实际内部应力；基于实际内部应力及映射关系获取电池的内部应力对应的第二光谱包络面积；其中，映射关系包括电池的内部应力与在内部应力下光谱信号的包络面积的对应关系。

其中，电池在充电过程中的实际内部应力和温度与光谱信号也有关联，如图7所示，在光谱信号图中有幻影模和纤芯模，电池在充电过程中温度和实际内部应力的变化均会引发光谱信号中幻影模和纤芯模的波长漂移；且幻影模和纤芯模对温度和实际内部应力响应灵敏系数各不相同，分别为

在获取电池充电过程中的实际内部应力后，则可以根据电池的内部应力与在内部应力下光谱信号的包络面积的映射关系获取电池的内部应力对应的第二光谱包络面积。

其中，映射关系的获取可以在电池充电过程之前获取，其具体获取方法如下文所述，在此不再赘述。

由此，通过获取电池充电过程中内部应力与包络面积的映射关系，可以快速获取电池充电过程中内部应力对应的第二光谱包络面积，从而可以减小充电过程中内部应力对析锂检测结果的干扰。

在一些实施例中，获取电池在充电过程中的实际内部应力的步骤包括：获取第一光谱信号的波长变化量；基于第一光谱信号中波长变化量及电池的应力解析矩阵获取电池在充电过程中的实际内部应力。

其中，如前文所述，电池在充电过程中温度和实际内部应力的变化均会引发光谱信号中幻影模和纤芯模的波长漂移；且幻影模和纤芯模对温度和实际内部应力响应灵敏系数各不相同，分别为

其应力解析矩阵如下所示：

=/>

其中，

其中，

由此，基于第一光谱信号的波长变化量及电池对应的应力解析矩阵可以快速获电池在充电过程中的实际内部应力，从而可以提高检测电池析锂检测的效率。

在一些实施例中，在获取电池在充电过程中的实际内部应力之前，电池析锂检测方法还包括：对电池进行预设倍率充电，获取电池在预设倍率充电过程中的第二光信号；获取第二光信号对应的第二光谱信号，并记录第二光谱信号中波长变化量及包层区域的包络面积变化量；基于第二光谱信号中波长变化量及电池的应力解析矩阵获取电池的应力数据；基于应力数据及包络面积变化量进行拟合，以获取映射关系。

如前文所述，在基于应力获取与内部应力对应的第二光谱包络面积时，需要获取电池充电过程中内部应力与包络面积的映射关系，此映射关系的获取过程为：

首先对电池进行预设倍率充电，其中，预设倍率可以设置为小于正常的充电倍率，此时获取电池在预设倍率充电过程中的第二光谱信号，并记录第二光谱信号中纤芯模和幻影模的变化量，及包层区域的包络面积变化量。

此时，可以利用前文所述的应力解析矩阵对纤芯模和幻影模的变化量进行解耦以获取电池的应力数据；最终再基于应力数据及包络面积变化量进行拟合，以获取映射关系。

由此，在对电池进行充电析锂检测之前，可以通过对电池进行预设倍率充电，以获取不同电池内部应力与包络面积的映射关系，从而能够提高电池析锂检测结果的准确性。

在一些实施例中，基于第一光谱包络面积确定电池的析锂检测结果的步骤包括：响应于第一光谱包络面积大于或等于对应的第一预设包络面积阈值，则确定电池已经发生析锂；响应于第一光谱包络面积小于对应的第一预设包络面积阈值并大于或等于对应的第二预设包络面积阈值，则确定电池有析锂风险，其中，第二预设包络面积阈值小于第一预设包络面积阈值。

请参阅图11，图11是本申请析锂判断方案第一实施例的曲线图。在电池充电过程中，需要获取电池充电过程每一荷电状态下的析锂对应的第一包络面积，并将其与对应的第一预设包络面积阈值及第二预设包络面积阈值比较，如图11中曲线a所示，响应于某一荷电状态下第一光谱包络面积小于对应的第二预设包络面积阈值，则确定在该荷电状态下电池无析锂风险；如图11中曲线b所示，响应于某一荷电状态下第一光谱包络面积小于对应的第一预设包络面积阈值并大于或等于对应的第二预设包络面积阈值，则确定电池在该一荷电状态下有析锂风险；如图11中曲线c所示，响应于某一荷电状态下第一光谱包络面积大于或等于对应的第一预设包络面积阈值，则确定电池在该荷电状态下已经发生析锂。

由此，将析锂对应的第一光谱包络面积、第一预设包络面积阈值及第二预设包络面积阈值进行比较，能够快速确定电池是否发生析锂或有析锂风险，从而能够实时检测电池的内部的析锂情况，减少因为电池内部析锂出现安全问题的风险。

在一些实施例中，基于第一光谱包络面积确定电池的析锂检测结果的步骤包括：对第一光谱包络面积进行归一化处理；响应于归一化后的第一光谱包络面积大于或等于对应的第一预设百分比阈值，则确定电池已经发生析锂；响应于归一化后的第一光谱包络面积小于对应的第一预设百分比阈值并大于或等于对应的第二预设百分比阈值，则确定电池有析锂风险，其中，第二预设百分比阈值小于第一预设百分比阈值。

如前文所述，在电池充电过程中，需要获取电池充电过程每一荷电状态下的析锂对应的第一包络面积，并将其与对应的第一预设包络面积阈值及第二预设包络面积阈值比较进行析锂判断，但是由于TFBG传感器加工制造的一致性，会引起阈值的偏差，导致对于不同的TFBG很难给出一个统一适用的阈值。针对该问题，因此需要对电池充电过程每一荷电状态下的析锂对应的第一包络面积进行归一化处理，即获取电池荷电状态为0时析锂对应的第一包络面积S

请参阅图12，图12是本申请析锂判断方案第二实施例的曲线图。如图12中曲线a所示，响应于某一荷电状态下归一化后的第一光谱包络面积小于对应的第二预设百分比阈值，则确定在该荷电状态下电池无析锂风险；如图12中曲线b所示，响应于某一荷电状态下归一化后的第一光谱包络面积小于对应的第一预设百分比阈值并大于或等于对应的第二预设百分比阈值，则确定电池在该一荷电状态下有析锂风险；如图12中曲线c所示，响应于某一荷电状态下归一化后的第一光谱包络面积大于或等于对应的第一预设百分比阈值，则确定电池在该荷电状态下已经发生析锂。

由此，通过对第一光谱包络面积进行归一化处理，可以解决不同光纤传感器差异导致难以给出统一的析锂判定阈值的问题。

在一些实施例中，在基于第一光谱包络面积确定电池的析锂检测结果的步骤之后，电池析锂检测方法还包括：响应于电池在充电过程中已发生析锂或有析锂风险，则对电池的充电策略进行调整。

当电池的析锂检测结果为已发生析锂或有析锂风险，则代表电池有可能发生了析锂或即将发生析锂，析锂会恶化电池性能，进一步呈枝晶状的锂可能会刺破隔膜，引发电池内短路，引发安全事故。在出现上述情况后，则需要调整充电策略能够有效避免析锂或降低析锂的危害。具体调整充电策略的方法如下文所述，在此不再赘述。

由此，当电池在充电过程中出现已发生析锂或有析锂风险的情况时，对电池的充电策略进行调整能够降低电池出现安全问题的可能性。

在一些实施例中，对电池的充电策略进行调整的步骤，包括：响应于析锂检测结果为有析锂风险，则降低电池的充电电流对电池进行充电，直至电池的析锂检测结果为无析锂风险；响应于析锂检测结果为发生析锂，则停止对电池进行充电，并对电池进行反向放电，且反向放电后对电池进行充电时降低电池的充电电流。

其中，在对电池的充电策略进行调整时，基于三种析锂检测结果，则有对应的三种策略。其一，若明确无析锂风险，则充电策略无需改变；其二，若在某一荷电状态下或多个荷电状态下其析锂检测结果都为有析锂风险，则降低5%当前充电电流继续充电，直到不再报警有析锂风险；若在某一荷电状态下或多个荷电状态下其析锂检测结果都为发生析锂，则对电池停止充电，并反向放电，放电电流介于1C~3C，放电持续时间介于5s~15s，放电结束后随后再继续充电，且此时充电电流大小再次降低10%。

在其他实施例中，上述降低充电电流的比例及放电电路的大小、放电持续时间及再次充电电流的大小均可以基于电池的实际情况进行设置，在此次不做限制。

示例性地，若某90%健康度的电池以5C的初始电流进行恒流充电，当充电到50%荷电状态时由光纤传感器得到的信号计算表明第一预设包络面积阈值＞第一光谱包络面积＞第二预设包络面积阈值（或第一预设百分比阈值＞归一处理后的第一光谱包络面积＞第二预设百分比阈值），则判定电池从50%荷电状态开始5C充电有析锂风险，则从50%荷电状态开始后续充电电流降低5%，即后续以4.75C电流继续充电。若该电池继续4.75C恒流充电到60%荷电状态时由光纤传感器得到的信号计算表明第一预设包络面积阈值＞第一光谱包络面积＞第二预设包络面积阈值（或第一预设百分比阈值＞归一处理后的第一光谱包络面积＞第二预设百分比阈值），则判定从60%荷电状态开始以4.75C充电有析锂风险，则从60%荷电状态开始后续充电电流降低5%，即后续以4.5C电流继续充电；后续充电过程依次类推。

示例性地，某电池以4C的初始电流进行恒流充电，当充电到30%荷电状态时由光纤传感器得到的信号计算表明第一预设包络面积阈值＞第一光谱包络面积＞第二预设包络面积阈值（或第一预设百分比阈值＞归一处理后的第一光谱包络面积＞第二预设百分比阈值），则判定从30%荷电状态开始4C充电有析锂风险，则从30%荷电状态开始后续充电电流降低5%，即后续以3.8C电流继续充电。若该电池继续3.8C恒流充电到32%荷电状态时由光纤传感器得到的信号计算表明第一光谱包络面积＞第一预设包络面积阈值（或归一处理后的第一光谱包络面积＞第一预设百分比阈值），判定充电到32%SOC当前电池已经发生析锂，此时停止充电，并使电池2.5C放电10S。放电结束后继续充电，且充电电流在3.8C基础上再次降低10%，即后续以3.4C电流继续充电。

由此，在电池充电过程中，当电池析锂检测结果为有析锂风险或发生析锂时，通过降低充电电流或者停止对电池充电并反方向充电可以降低电池在后续充电过程出现安全问题的可能性，并且能够最大化地加快充电速度，避免后续充电过程析锂发生，消除电池部分析出的锂，降低了析锂危害。

请参阅图10，本申请提供的电池的基于光纤传感器的电池析锂检测方法具体包括步骤S101至步骤S105：

步骤S101：获取电池在充电过程中光纤传感器输出的第一光信号。

控制模块在充电过程中获取设置在电池上的光纤传感器输出的第一光信号。

步骤S102：获取第一光信号对应的第一光谱信号，并基于第一光谱信号获取电池在充电过程中的第一光谱信号的包层区域的总包络面积。

其中，如前文所述，光谱信号的包层区域对电池内部的电解液中的离子浓度变化较为敏感。当电池的负极充电到某一荷电状态时，其表面的离子浓度大小与析锂密切相关，当离子浓度超过某一值时，负极表面即开始发生析锂，因此监控光谱信号包层区域面积的变化实现实时析锂检测。

因此，首先需要获取电池在充电过程中的第一光谱信号的包层区域的总包络面积，总包络面积即为包层区域上下包络线围起来的包络面积。

步骤S103：获取电池在充电过程中的内部应力对应的第二光谱包络面积。

但包层区域除了受离子浓度影响外，还会受到电池内部应力的干扰，因此在获取光谱信号包层区域上下包络线围起来的总包络面积后，还需要获取电池在充电过程中的内部应力对应的第二光谱包络面积。其中，第二光谱包络面积的方法如下文所示。

步骤S104：计算总包络面积与第二光谱包络面积的差值，以获取第一光谱包络面积。

计算总包络面积与第二光谱包络面积的差值，便可以从工况充电的总包络面积中去除应力引起的包络面积变化，获取析锂对应的第一光谱包络面积。

步骤S105：基于第一光谱包络面积确定电池的析锂检测结果。

在获取电池析锂对应的第一光谱包络面积后，将第一光谱包络面积与光谱包络面积进行比较，即可确定电池的析锂检测结果。

可选地，请参阅图13，图13是图10中步骤S103第一实施例的流程示意图。本实施例可通过如图13所示的方法实现步骤S103，具体实施步骤包括步骤S201至步骤S202：

步骤S201：获取电池在充电过程中的实际内部应力。

控制模块可以基于第一光谱信号计算电池在充电过程中的实际内部应力。具体计算方式如下所示。

具体地，请参阅图14，请参阅图14，图14是图13中步骤S201一实施例的流程示意图。本实施例可通过如图14所示的方法实现步骤S201，具体实施步骤包括步骤S301至步骤S302：

步骤S301：获取第一光谱信号的波长变化量。

如图7所示，在光谱信号图中有幻影模和纤芯模，电池在充电过程中温度和实际内部应力的变化均会引发光谱信号中幻影模和纤芯模的波长漂移。因为在获取实际内部应力时，首先需要获取第一光谱信号中幻影模和纤芯模的波长变化量。

步骤S302：基于第一光谱信号中波长变化量及电池的应力解析矩阵获取电池在充电过程中的实际内部应力。

其中，在获取第一光谱信号中幻影模和纤芯模的波长变化量，便可以将幻影模和纤芯模的波长变化量带入应力解析矩阵进行解耦，从而获取电池在充电过程中的实际内部应力。

其中，应力解析矩阵如前文所述，应力解析矩阵表示幻影模和纤芯模的波长变化量与电池内部实际内部应力与温度之间的映射关系。

步骤S202：基于实际内部应力及映射关系获取电池的内部应力对应的第二光谱包络面积；其中，映射关系包括电池的内部应力与在内部应力下光谱信号的包络面积的对应关系。

在获取电池充电过程中产生的实际内部应力后，比那可以基于实际内部应力与电池的内部应力与在内部应力下光谱信号的包络面积的映射关系计算出第二光谱包络面积。

其中，电池的内部应力与在内部应力下光谱信号的包络面积的映射关系可以通过试验获取。

在一些实施例中，请参阅图15，图15是图10中步骤S103第二实施例的流程示意图。本实施例可通过如图15所示的方法实现步骤S103，具体实施步骤包括步骤S401至步骤S406：

步骤S401：对电池进行预设倍率充电，获取电池在预设倍率充电过程中的第二光信号。

在基于应力获取与内部应力对应的第二光谱包络面积的映射关系之前时，需要通过试验或者仿真获取电池充电过程中内部应力与包络面积的映射关系。

在本实施例中，在对电池进行正常充电之前，可以对电池进行预设倍率充电，获取电池在预设倍率充电过程中的第二光信号。其中，预设倍率可以设置为小于正常的充电倍率。

步骤S402：获取第二光信号对应的第二光谱信号，并记录第二光谱信号中波长变化量及包层区域的包络面积变化量。

在预设倍率充电过程中，可以获取设置于电池上光纤传感器的第二光信号，并对第二光信号进行解调以获取对应的第二光谱信号，此时记录第二光谱信号中的纤芯模和幻影模的变化量；并记录第二光谱信号的包络区域的包络面积变化量。

步骤S403：基于第二光谱信号中波长变化量及电池的应力解析矩阵获取电池的应力数据。

在获取第二光谱信号中的纤芯模和幻影模的变化量后，可以基于前文中的应力解析矩阵，将第二光谱信号中的纤芯模和幻影模的变化量带入应力解析矩阵中解耦，便可以获取与第二光谱信号对应的电池的应力数据。

步骤S404：基于应力数据及包络面积变化量进行拟合，以获取映射关系。

基于对应的电池应力数据及第二光谱信号的包络区域的包络面积变化量，将两者进行拟合，便可以获取内部应力对应的第二光谱包络面积的映射关系。

步骤S405：获取电池在充电过程中的实际内部应力。

步骤S405与步骤S201一致，不再赘述。

步骤S406：基于实际内部应力及映射关系获取电池的内部应力对应的第二光谱包络面积；其中，映射关系包括电池的内部应力与在内部应力下光谱信号的包络面积的对应关系。

步骤S406与步骤S202一致，不再赘述。

在一些实施例中，请参阅图16，图16是图10中步骤S105第一实施例的流程示意图。本实施例可通过如图16所示的方法实现步骤S105，具体实施步骤包括步骤S501至步骤S502：

步骤S501：响应于第一光谱包络面积大于或等于对应的第一预设包络面积阈值，则确定电池已经发生析锂。

控制模块在获取电池充电过程中每一荷电状态下电池析锂对应的第一光谱包络面积后，将每一荷电状态下第一光谱包络面积及对应的第一预设包络面积阈值、第二预设包络面积阈值进行比较（其中，第一预设包络面积阈值大于第二预设包络面积阈值），响应于第一光谱包络面积大于或等于对应的第一预设包络面积阈值，则确定电池已经发生析锂。

步骤S502：响应于第一光谱包络面积小于对应的第一预设包络面积阈值并大于或等于对应的第二预设包络面积阈值，则确定电池有析锂风险，其中，第二预设包络面积阈值小于第一预设包络面积阈值。

控制模块在获取电池充电过程中每一荷电状态下电池析锂对应的第一光谱包络面积后，将每一荷电状态下第一光谱包络面积及对应的第一预设包络面积阈值、第二预设包络面积阈值进行比较（其中，第一预设包络面积阈值大于第二预设包络面积阈值），控制模块响应于第一光谱包络面积小于对应的第一预设包络面积阈值并大于或等于对应的第二预设包络面积阈值，则确定电池有析锂风险。

在一些实施例中，请参阅图17，图17是图10中步骤S105第二实施例的流程示意图。本实施例可通过如图17所示的方法实现步骤S105，具体实施步骤包括步骤S601至步骤S603：

步骤S601：对第一光谱包络面积进行归一化处理。

由于光纤传感器加工制造的一致性，会引起阈值的偏差，导致对于不同的光纤传感器很难给出一个统一适用的阈值。针对该问题，因此需要对电池充电过程每一荷电状态下的析锂对应的第一包络面积进行归一化处理。

在本实施中，获取电池荷电状态为0时析锂对应的第一包络面积S

在其他实施例中，还可以采用其他方式对第一光谱包络面积进行归一化处理，在此不作限定。

步骤S602：响应于归一化后的第一光谱包络面积大于或等于对应的第一预设百分比阈值，则确定电池已经发生析锂。

控制模块将归一化后的第一光谱包络面积W与第一预设百分比阈值及第二预设百分比阈值（其中，第一预设百分比阈值大于第二预设百分比阈值）进行比较，响应于归一化后的第一光谱包络面积W大于或等于对应的第一预设百分比阈值，则确定电池已经发生析锂。

步骤S603：响应于归一化后的第一光谱包络面积小于对应的第一预设百分比阈值并大于或等于对应的第二预设百分比阈值，则确定电池有析锂风险，其中，第二预设百分比阈值小于第一预设百分比阈值。

控制模块响应于归一化后的第一光谱包络面积W小于对应的第一预设百分比阈值并大于或等于对应的第二预设百分比阈值，则确定电池有析锂风险。

在一些实施例中，本申请提供的基于光纤传感器的电池析锂检测方法还包括以下步骤：

响应于电池在充电过程中已发生析锂或有析锂风险，则对电池的充电策略进行调整。

当电池在充电过程中出现已发生析锂或有析锂风险的情况时，对电池的充电策略进行调整能够降低电池出现安全问题的可能性。

可选地，请参阅图18，图18是本申请充电策略调整一实施例的流程示意图。如图18所示，本实施例的具体实施步骤包括步骤S701至步骤S702：

步骤S701：响应于析锂检测结果为有析锂风险，则降低电池的充电电流对电池进行充电，直至电池的析锂检测结果为无析锂风险。

具体的，若在某一荷电状态下或多个荷电状态下其析锂检测结果都为有析锂风险，则降低5%当前充电电流继续充电，直到不再报警有析锂风险。

步骤S702：响应于析锂检测结果为发生析锂，则停止对电池进行充电，并对电池进行反向放电，且反向放电后对电池进行充电时降低电池的充电电流。

具体地，若在某一荷电状态下或多个荷电状态下其析锂检测结果都为发生析锂，则对电池停止充电，并反向放电，放电电流介于1C~3C，放电持续时间介于5s~15s，放电结束后随后再继续充电，且此时充电电流大小再次降低10%。

在其他实施例中，上述降低充电电流的比例及放电电路的大小、放电持续时间及再次充电电流的大小均可以基于电池的实际情况进行设置，在此次不做限制。

区别于现有技术，本申请的电池析锂检测方法可以通过对光谱信号的分析，可以降低电池内部应力对析锂检测的干扰，快速获取在充电过程中电池析锂对应的第一光谱包络面积，确认电池内部的析锂情况，从而能够有效降低电池内部析锂的危害，减少因电池析锂引发的安全事故。

上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以互相参考，为了简洁，本文不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如单元或组件可以结合或者可以集成到另一个子系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或处理器（processor）执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。