一种电池产气量测量装置及电池产气量测量方法

摘要

本发明涉及电池技术领域，具体公开一种电池产气量测量装置及电池产气量测量方法。本发明的电池产气量测量装置包括电池本体、导管、容器、气压计和第一温度计，导管的一端连通电池本体的内部，另一端连通容器的内腔，电池本体、导管和容器之间密封连接，内腔的腔口设置有活塞部，活塞部能够封堵内腔的腔口，活塞部移动时能够改变内腔的体积，内腔的体积改变会改变内腔中气体的温度值和气压值，在电池本体产气前和产气后的内腔的气体的温度值和气压值相同时，内腔的变化体积为电池本体的产气量。本发明的电池产气量测量装置结构精简，成本低，准确性高，误差小。

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池产气量测量装置及电池产气量测量方法。

背景技术

在电池制造工艺过程中，化成是极为重要的一步。化成过程中会产生CO2、CH4、C2H2、H2等气体，气体的存在会导致锂离子电池的性能衰减、内阻增大、膨胀变形等。化成产气对电池的电化学性能、循环性能、安全性能等会产生重要的影响。目前，为了对软包电池测量化成产气量的方法一般是通过排水法和排气法来测量：

1、排水法是将化成前的电池浸入水中，水位上升体积为化成前电芯的原始体积，化成后体积与化成前体积差值即为电池的产气量。然而，排水法化成产气量过大时造成电芯体积过大，电芯由于浮力的作用也不能完全浸没在水中；

2、排气法是将气袋的一端与化成前电池的内部密封连接，另一端连接容器的顶部，容器内盛装有与化成气体不溶的液体，再增设导管，导管的一端设置在容器的底部，另一端设置在量筒的腔口。在电池化成过程中，通过气袋来收集电池的产出气体，再在气袋的外侧设置挤压机构，通过挤压机构来挤压气袋，将排出的气体排入容器顶部而推动容器中的液体进入量筒，通过测量量筒的液体体积来获取产气量体积。结构复杂成本高，而且在电芯测产气时若气袋有皱褶时可能会对产气量的测量造成误差，在电池继续产气而气袋不能再撑开时，气袋将不增加体积而增加气压，造成产气量测试不准。

发明内容

本发明实施例的一个目的在于，提供一种电池产气量测量装置，其结构精简，成本低，准确性高，误差小。

本发明实施例的另一个目的在于，提供一种电池产气量测量方法，其操作简单，准确性高，误差小。

本发明实施例的又一个目的在于，提供另一种电池产气量测量方法，其准确性高，误差小。

为达此目的，本发明实施例采用以下技术方案：

第一方面，提供一种电池产气量测量装置，包括电池本体、导管、容器、气压计和第一温度计，所述导管的一端连通所述电池本体的内部，另一端连通所述容器的内腔，所述电池本体、所述导管和所述容器之间密封连接，所述气压计用于检测所述内腔的气体的气压值，所述第一温度计用于检测所述内腔的气体的温度值，所述内腔的腔口设置有活塞部，所述活塞部能够封堵所述内腔的腔口，所述活塞部移动时能够改变所述内腔的体积，所述内腔的体积改变会改变所述内腔中气体的所述温度值和所述气压值，在所述电池本体产气前和产气后的所述内腔的气体的温度值和所述气压值相同时，所述内腔的变化体积为所述电池本体的产气量。

作为电池产气量测量装置的一种优选方案，所述容器的壁面设置有单位体积刻度，所述活塞部的移动方向与所述单位体积刻度单位体积刻度的排布方向相同。

作为电池产气量测量装置的一种优选方案，还包括设置在所述电池本体外侧的夹具，所述夹具用于限制所述电池本体的体积增大。

作为电池产气量测量装置的一种优选方案，还包括设置在所述导管内的单向阀，所述单向阀用于阻挡所述容器的气体向所述电池本体回流。

作为电池产气量测量装置的一种优选方案，还包括设置在导管外壁的第二温度计和调温机构，所述第一温度计、所述第二温度计分别与所述调温机构通信连接，所述第二温度计用于获取所述导管的温度，所述调温机构能够比较所述第一温度计获取的温度值和所述第二温度计获取的温度值，且所述调温机构能够升高或降低所述导管的温度，以使由所述电池本体中通过所述导管的化成气体的温度接近所述电池本体化成前时所述内腔的气体的温度。

作为电池产气量测量装置的一种优选方案，还包括包裹设置在所述容器外侧壁的保温层。

第二方面，提供一种电池产气量测量方法，包括：

在所述电池本体化成前，预先连接电池本体、导管、容器、气压计和第一温度计；

记录与所述内腔连通的所述气压计的第一气压值、与所述内腔连通的所述第一温度计的第一温度值以及所述活塞部的原始位置；

在所述电池本体化成完毕后，记录所述气压计的第二气压值和所述第一温度计的第二温度值；

驱使所述活塞部移动，以使所述第二气压值位于包括所述第一气压值的预设气压范围，且所述第二温度值位于包括所述第一温度值的预设温度范围；

在所述第二气压值与所述第一气压值位于所述预设气压范围且所述第二温度值与所述第一温度值位于所述预设温度范围时，记录所述活塞部移动后的目标位置，根据所述目标位置和所述原始位置的距离以及预先获取的所述内腔的截面积，计算所述电池本体的产气量。

作为电池产气量测量方法的一种优选方案，所述容器的壁面设置有单位体积刻度，所述活塞部的移动方向与所述单位体积刻度的排布方向相同；

所述记录所述活塞部的原始位置的步骤包括：获取所述活塞部的原始单位体积刻度值；

所述记录所述活塞部移动后的目标位置，根据所述目标位置和所述原始位置的距离以及预先获取的所述内腔的截面积，计算所述电池本体的产气量的步骤包括：获取所述活塞部的目标单位体积刻度值，计算所述目标单位体积刻度值与所述原始单位体积刻度值的差值并获取所述单位体积刻度对应的体积，以得出所述电池本体的产气量。

作为电池产气量测量方法的一种优选方案，所述导管的外壁设置有第二温度计和调温机构，所述第一温度计、所述第二温度计分别与所述调温机构通信连接，所述方法还包括：

在所述电池本体化成过程中，获取所述第二温度计的第三温度值；

根据所述第一温度值和所述第三温度值的大小，驱使所述调温机构升高或降低所述导管的温度，以使所述第三温度值位于所述预设温度范围。

第三方面，提供一种电池产气量测量方法，包括：

获取化成前的电池的内部初始压强和内部初始温度、化成中的所述电池的内部压强和内部温度以及所述电池的化成时间；其中，所述电池为无气袋式软包电池；

根据所述内部初始压强、所述内部初始温度、所述内部压强、所述内部温度和所述电池的化成时间，确定所述电池在所述化成时间时的电池产气量。

本发明实施例的有益效果为：

通过设置电池本体、导管、容器、气压计和第一温度计来形成电池产气量测量装置，其中，导管的一端连通电池本体的内部，另一端连通容器的内腔，电池本体、导管和容器之间密封连接，使得电池本体在化成过程中产生的气体能够通过导管进入容器的内腔。再者，气压计用于检测内腔的气体的气压值，第一温度计用于检测内腔的气体的温度值，在电池本体的化成气体进入容器的内腔后，由于内腔内的气体被压缩会提高气压和温度，通过在内腔设置气压计和第一温度计能够测量内腔的气体的气压变化和温度变化。另外，容器的内腔的腔口设置有活塞部，活塞部能够封堵内腔的腔口，且活塞部移动时，能够改变内腔的体积，从而改变内腔中气体的温度值和气压值，根据克拉佩龙方程pV＝nRT，其中R为通用气体常数，当温度T、压力p恒定时，气体体积V的比与气体所含物质的量n的比相同。因此，在电池本体产气前和产气后的内腔的气体的温度值和气压值相同时，内腔的变化体积为电池本体化成后进入容器的内腔的气体的体积，也就是电池本体的产气量。本发明实施例不通过排水法和排气法来测量电池本体的化成气体的体积，无需将化成前的电池本体浸入水中，也无需设置气袋来收集化成气体并挤压气袋来间接测量气体体积，排水法和排气法均存在较大误差，本发明实施例的电池产气量测量装置通过活塞部来调节内腔的体积，从而调节内腔的气体的气压值和温度值，使得电池本体化成后的内腔的气体的温度值和气压值与电池本体化成前的内腔的气体的温度值和气压值相同，从而获得更准确的电池本体的产气量，避免增加测量误差。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明一实施例提供的电池产气量测量装置的结构示意图。

图2为本发明另一实施例提供的电池产气量测量装置的结构示意图。

图3为本发明又一实施例提供的电池产气量测量装置的结构示意图。

图4为本发明一实施例提供的电池产气量测量方法的流程图。

图5为本发明另一实施例提供的电池产气量测量方法的流程图。

图中：

1、电池本体；2、导管；3、容器；31、内腔；32、活塞部；33、单位体积刻度；4、气压计；5、第一温度计；6、夹具；7、单向阀；8、第二温度计；9、调温机构；10、保温层。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参考图1，本发明实施例提供一种电池产气量测量装置，包括电池本体1、导管2、容器3、气压计4和第一温度计5，导管2的一端连通电池本体1的内部，另一端连通容器3的内腔31，电池本体1、导管2和容器3之间密封连接，气压计4用于检测内腔31的气体的气压值，第一温度计5用于检测内腔31的气体的温度值，内腔31的腔口设置有活塞部32，活塞部32能够封堵内腔31的腔口，且活塞部32移动时，能够改变内腔31的体积，内腔31的体积改变会改变内腔31中气体的温度值和气压值，在电池本体1产气前和产气后的内腔31的气体的温度值和气压值相同时，内腔31的变化体积为电池本体1的产气量。

本发明实施例通过设置电池本体1、导管2、容器3、气压计4和第一温度计5来形成电池产气量测量装置，其中，导管2的一端连通电池本体1的内部，另一端连通容器3的内腔31，电池本体1、导管2和容器3之间密封连接，使得电池本体1在化成过程中产生的气体能够通过导管2进入容器3的内腔31。再者，气压计4用于检测内腔31的气体的气压值，第一温度计5用于检测内腔31的气体的温度值，在电池本体1的化成气体进入容器3的内腔31后，由于内腔31内的气体被压缩会提高气压和温度，通过在内腔31设置气压计4和第一温度计5能够测量内腔31的气体的气压变化和温度变化。

另外，容器3的内腔31的腔口设置有活塞部32，活塞部32能够封堵内腔31的腔口，且活塞部32移动时，能够改变内腔31的体积，从而改变内腔31中气体的温度值和气压值，根据克拉佩龙方程pV＝nRT，其中R为通用气体常数，当温度T、压力p恒定时，气体体积V的比与气体所含物质的量n的比相同。因此，在电池本体1产气前和产气后的内腔31的气体的温度值和气压值相同时，内腔31的变化体积为电池本体1化成后进入容器3的内腔31的气体的体积，也就是电池本体1的产气量。

本发明实施例不通过排水法和排气法来测量电池本体1的化成气体的体积，无需将化成前的电池本体1浸入水中，也无需设置气袋来收集化成气体并挤压气袋来间接测量气体体积，排水法和排气法均存在较大误差，本发明实施例的电池产气量测量装置通过活塞部32来调节内腔31的体积，从而调节内腔31的气体的气压值和温度值，使得电池本体1化成后的内腔31的气体的温度值和气压值与电池本体1化成前的内腔31的气体的温度值和气压值相同，从而获得更准确的电池本体1的产气量，避免增加测量误差。

容器3的内腔31的变化体积的获取方式可以是多样的，例如是提前获取内腔31的截面积，并获取电池本体1化成前活塞部32的原始位置以及电池本体1化成后的活塞部32的目标位置，由原始位置和目标位置之间的距离以及内腔31的截面积计算内腔31的变化体积。

为了加快内腔31的变化体积的获取效率，在一个实施例中，参考图1，容器3的壁面设置有单位体积刻度33，活塞部32的移动方向与与单位体积刻度33的排布方向相同，每两个相邻单位体积刻度33之间的距离指示单位体积刻度33对应的单位体积，通过在电池本体1化成前获取活塞部32对应的原始单位体积刻度33，在电池本体1化成后再次获取活塞部32对应的目标单位体积刻度33，计算原始单位体积刻度33与目标单位体积刻度33之间的单位体积刻度33数量，由每个单位体积刻度33对应的单位体积计算出内腔31的变化体积，能够加快内腔31的变化体积的获取效率。

在另一个实施例中，参考图2，本发明实施例的电池产气量测量装置还包括设置在电池本体1外侧的夹具6，夹具6用于限制电池本体1的体积增大，避免电池本体1在化成过程中产气而增大电池本体1自身的体积，提高进入容器3的化成气体的量，进一步减少测量误差。

另外，参考图2，本发明实施例的电池产气量测量装置还包括设置在导管2内的单向阀7，单向阀7又称止回阀或逆止阀，是气流只能一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀。本实施例中单向阀7用于阻挡容器3的气体向电池本体1回流，也能提高进入容器3的化成气体的量。

特别地，参考图3，本发明实施例的电池产气量测量装置还包括设置在导管2外壁的第二温度计8和调温机构9，第一温度计5、第二温度计8分别与调温机构9通信连接，第一温度计5用于获取内腔31中的气体的温度，第二温度计8用于获取导管2的温度，调温机构9能够比较第一温度计5获取的温度值和第二温度计8获取的温度值，在第二温度计8的温度值与第一温度计5的温度值存在差异时，调温机构9能够升高或降低导管2的温度，使得由电池本体1中通过导管2的化成气体的温度接近电池本体1化成前时内腔31的气体的温度，能够减少化成气体与内腔31原有气体之间的温度差异，进而减少活塞部32移动后内嵌内的同等压强下的温度差异，也能够进一步减少测量误差。

更优选地，在电池化成过程中，同时启动调温机构9和活塞部32的移动，保持内腔31中的气体的温度和气压与电池本体1化成之前的温度和气压相同，能够减少电池本体1产生的气体与内腔31中的气体的温度差异和气压差异，在驱动活塞部32相对内腔31移动时的变量干扰，加快电池本体1化成后内腔31中的气体回归到电池本体1化成前的气压和温度，从而加快获取内腔31的变化体积的效率。由于内腔31中的变化体积为电池本体1的产气量，从而能够实时获取电池本体1化成过程中或不同SOC(State of charge，荷电状态，用来反映电池的剩余容量)的产气量，以便于研究电解液化成过充中发生的反应，对化成制度优化起到辅助作用。

可选地，参考图3，本发明实施例的电池产气量测量装置还包括包裹设置在容器3外侧壁的保温层10，保温层10能够减少容器3与外部环境的热交换，减少本发明实施例的电池产气量测量装置的测试变量，进一步提高产气量的测试准确性。

参考图4，本发明实施例还提供一种应用于上述任一项实施例的电池产气量测量装置的电池产气量测量方法，包括：

S101、在电池本体1化成前，预先连接电池本体1、导管2、容器3、气压计4和第一温度计5；

S102、记录与内腔31连通的气压计4的第一气压值、与内腔31连通的第一温度计5的第一温度值以及活塞部32的原始位置；

S103、在电池本体1化成完毕后，记录气压计4的第二气压值和第一温度计5的第二温度值；

S104、驱使活塞部32移动，以使第二气压值位于包括第一气压值的预设气压范围，且第二温度值位于包括第一温度值的预设温度范围；

S105、在第二气压值位于所述预设气压范围且第二温度值位于所述预设温度范围时，记录活塞部32移动后的目标位置，根据目标位置和原始位置的距离以及预先获取的内腔31的截面积，计算电池本体1的产气量。

本发明实施例在电池本体1的化成气体进入容器3的内腔31后，由于内腔31内的气体被压缩会提高气压和温度，通过内腔31设置的气压计4和第一温度计5能够测量内腔31的气体的气压变化和温度变化。并且活塞部32移动时，能够改变内腔31的体积，从而改变内腔31中气体的温度值和气压值，根据克拉佩龙方程pV＝nRT，其中R为通用气体常数，当温度T、压力p恒定时，气体体积V的比与气体所含物质的量n的比相同。因此，通过驱使活塞部32移动，能够改变第二气压值和第二温度值。在内腔31的气体的第二气压值位于包括电池本体1化成前的第一气压值的预设气压范围时，并且第二温度值位于包括电池本体1化成前的第一温度值的预设温度范围时，内腔31的变化体积为电池本体1化成后进入容器3的内腔31的气体的体积，也就是电池本体1的产气量，相比传统的排水法和排气法，能够获得更准确的电池本体1的产气量，避免增加测量误差。

本实施例中的电池产气量测量装置可以与上述实施例的电池产气量测量装置拥有同样的结构及达到同样的效果，本实施例不再赘述。

进一步地，参考图2，容器3的壁面设置有单位体积刻度33，活塞部32的移动方向与单位体积刻度33的排布方向相同，每两个相邻单位体积刻度33之间的距离指示单位体积刻度33对应的单位体积，参考图5，本发明实施例的电池产气量测量方法中，记录活塞部32的原始位置的步骤包括：

获取活塞部32的原始单位体积刻度值；

同样地，记录活塞部32移动后的目标位置，根据目标位置和原始位置的距离以及预先获取的内腔31的截面积，计算电池本体1的产气量的步骤包括：

获取活塞部32的目标单位体积刻度值，计算目标单位体积刻度值与原始单位体积刻度值的差值并获取单位体积刻度33对应的体积，以得出电池本体1的产气量。

本发明实施例通过在电池本体1化成前获取活塞部32对应的原始单位体积刻度33，在电池本体1化成后再次获取活塞部32对应的目标单位体积刻度33，计算原始单位体积刻度33与目标单位体积刻度33之间的单位体积刻度33数量，由每个单位体积刻度33对应的单位体积计算出内腔31的变化体积，能够加快内腔31的变化体积的获取效率。

在一个实施例中，继续参考图2和图5，导管2内设置有单向阀7，本发明实施例的电池产气量测量方法还包括：

在电池本体1化成前，打开单向阀7，以阻挡容器3的气体向电池本体1回流。

本实施例中单向阀7用于阻挡容器3的气体向电池本体1回流，也能提高进入容器3的化成气体的量。

在另一个实施例中，继续参考图2和图5，导管2的外壁设置有第二温度计8和调温机构9，第一温度计5、第二温度计8分别与调温机构9通信连接，本发明实施例的电池产气量测量方法还包括：

在电池本体1化成过程中，获取第二温度计8的第三温度值；

根据第一温度值和第三温度值的大小，驱使调温机构9升高或降低导管2的温度，以使第三温度值位于包括第一温度值的预设温度范围。

本发明实施例在第二温度计8的第三温度值与第一温度计5的第一温度值存在差异时，调温机构9能够升高或降低导管2的温度，使得由电池本体1中通过导管2的化成气体的温度接近电池本体1化成前时内腔31的气体的温度，能够减少化成气体与内腔31原有气体之间的温度差异，进而减少活塞部32移动后内嵌内的同等压强下的温度差异，也能够进一步减少测量误差。

特别地，参考图5，本发明实施例的电池产气量测量方法还包括：

在电池化成过程中，同时启动调温机构9和活塞部32的移动，保持内腔31中的气体的第二温度值位于预设温度阈值且第二气压值位于预设气压阈值。

由于内腔31中的变化体积为电池本体1的产气量，通过保持内腔31中的气体的第二温度值位于预设温度阈值且第二气压值位于预设气压阈值，能够减少电池本体1产生的气体与内腔31中的气体的温度差异和气压差异，在驱动活塞部32相对内腔31移动时的变量干扰，加快电池本体1化成后内腔31中的气体回归到电池本体1化成前的气压和温度，从而加快获取内腔31的变化体积的效率。使得本发明实施例的电池产气量测量方法能够减少实时获取电池本体1化成过程中或不同SOC(State of charge，荷电状态，用来反映电池的剩余容量)的产气量，以便于研究电解液化成过充中发生的反应，对化成制度优化起到辅助作用。

参考图5，本发明实施例还提供另一种应用于上述任一项实施例的电池产气量测量装置的电池产气量测量方法，包括：

S201、在电池本体1化成前，预先连接电池本体1、导管2、容器3、气压计4和第一温度计5，容器3的壁面设置有单位体积刻度33，活塞部32的移动方向与单位体积刻度33的排布方向相同，每两个相邻单位体积刻度33之间的距离指示单位体积刻度33对应的单位体积，导管2的外壁设置有第二温度计8和调温机构9，第一温度计5、第二温度计8分别与调温机构9通信连接，导管2内设置有单向阀7，打开单向阀7，以阻挡容器3的气体向电池本体1回流；

S202、记录与内腔31连通的气压计4的第一气压值、与内腔31连通的第一温度计5的第一温度值，获取活塞部32的原始单位体积刻度值；

S203、在电池本体1化成过程中，获取第二温度计8的第三温度值；根据第一温度值和第三温度值的大小，驱使调温机构9升高或降低导管2的温度，以使第三温度值位于包括第一温度值的预设温度阈值；同时启动调温机构9和活塞部32的移动，保持内腔31中的气体的第二温度值位于预设温度阈值且第二气压值位于预设气压阈值。

S204、在电池本体1化成完毕后，记录气压计4的第二气压值和第一温度计5的第二温度值；

S205、驱使活塞部32移动，以使第二气压值位于包括第一气压值的预设气压范围，且第二温度值位于包括第一温度值的预设温度范围；

S206、在第二气压值位于所述预设气压范围且第二温度值位于所述预设温度范围时，获取活塞部32的目标单位体积刻度值，计算目标单位体积刻度值与原始单位体积刻度值的差值并获取单位体积刻度33对应的体积，以得出电池本体1的产气量。

本实施例中的电池产气量测量装置可以与上述实施例的电池产气量测量装置拥有同样的结构及达到同样的效果，且本实施例的电池产气量测量方法可以与上述实施例的电池产气量测量方法拥有同样的步骤及达到同样的效果，本实施例不再赘述。

另外，本发明实施例还提供又一种电池产气量测量方法，包括：

S301、获取化成前电池的内部初始压强和内部初始温度，再获取化成中的电池的内部压强、电池的内部温度和电池的化成时间；其中，电池为无气袋式软包电池；

S302、根据电池的内部初始压强、电池的内部初始温度、电池的内部压强、电池的内部温度和电池的化成时间，确定电池在电池的化成时间时的电池产气量。

本发明实施例通过获取化成中的电池的内部压强和内部温度，将化成中的电池的内部压强和内部温度与化成前预先获取的电池的内部初始压强和内部初始温度，通过改变电池的内部体积，使得电池的内部压强和内部温度与电池的内部初始压强和内部初始温度相同，此时获取电池的内部体积改变量，可得到电池在化成时间内的产气量。相比传统的排水法和排气法，能够获得更准确的电池的产气量，避免增加测量误差。

本实施例中，可以在电池中设置压强计来获取电池化成前的内部初始压强和内部压强，也可以设置温度计来获取电池化成后的内部初始温度和内部温度，还可以在电池内设置活塞结构来改变电池的内部体积，甚至也可以在活塞机构上设置刻度来获取电池的内部体积改变量，其结构可以与上述实施例的气压计4、第一温度计5、活塞部32和单位体积刻度33的结构类似，本实施例不作具体限定，也不再赘述。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。