电池极片辊压仿真方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电池极片辊压仿真方法及装置，该方法包括：构建微观至介观尺度下的辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型；根据预设的辊压参数，基于辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型，进行电池极片辊压的分子动力学模拟仿真，得到电池极片辊压仿真结果，通过构建微观至介观尺度下的粗粒化粒子模型，基于分子动力学模拟，实现了微观角度上的电池极片辊压仿真，仿真精度更高。仿真精度更高。仿真精度更高。

【技术实现步骤摘要】
电池极片辊压仿真方法及装置


[0001]本专利技术涉及电池
，特别涉及一种电池极片辊压仿真方法及装置。

技术介绍

[0002]在电池制造过程中，极片辊压是关键步骤，极片辊压的结果会极大幅度影响极片的性能，因此，极片的辊压工艺对电池制造尤为重要。为了提高辊压工艺，现有技术中，通过建立轧辊的实体模型，对辊压工艺进行模拟，实现对极片的轧制。但现有技术是从宏观角度进行仿真，仿真精度不高，从而导致电池性能不佳。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个目的是提供一种能够提高仿真精度的电池极片辊压仿真方法。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供了一种电池极片辊压仿真方法，用于提高仿真精度，其包括：
[0005]构建微观至介观尺度下的辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型；
[0006]根据预设的辊压参数，基于辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型，进行电池极片辊压的分子动力学模拟仿真，得到电池极片辊压仿真结果。
[0007]本专利技术实施例中，通过构建微观至介观尺度下的辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型；根据预设的辊压参数，基于辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型，进行电池极片辊压的分子动力学模拟仿真，得到电池极片辊压仿真结果，通过构建微观至介观尺度下的粗粒化粒子模型，基于分子动力学模拟，实现了微观角度上的电池极片辊压仿真，仿真精度更高。
[0008]本专利技术的另一个目的是提供一种能够提高仿真精度的电池极片辊压仿真装置。
[0009]为达到上述目的，本专利技术提供了一种电池极片辊压仿真装置，用于提高仿真精度，其包括：
[0010]粗粒化粒子模型构建模块，用于构建微观至介观尺度下的辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型；
[0011]分子动力学仿真模块，用于根据预设的辊压参数，基于辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型，进行电池极片辊压的分子动力学模拟仿真，得到电池极片辊压仿真结果。
[0012]本专利技术实施例中，通过设置粗粒化粒子模型构建模块，构建微观至介观尺度下的辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型；通过设置分子动力学仿真模块，根据预设的辊压参数，基于辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型，进行电池极片辊压的分子动力学模拟仿真，得到电池极片辊压仿真结果，通过构建微观至介观尺度下的粗粒化粒子模型，基于分子动力学模拟，实现了微观角度上的电池极片辊压仿真，仿真精度更高。
[0013]本专利技术的再一目的是提供一种能够提高电池极片辊压仿真精度的计算机设备。
[0014]为达到上述目的，本专利技术实施例提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储
在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述电池极片辊压仿真方法。
[0015]从上述的描述可知，本专利技术实施例提供的计算机设备，通过构建微观至介观尺度下的辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型；根据预设的辊压参数，基于辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型，进行电池极片辊压的分子动力学模拟仿真，得到电池极片辊压仿真结果，通过构建微观至介观尺度下的粗粒化粒子模型，基于分子动力学模拟，实现了微观角度上的电池极片辊压仿真，仿真精度更高。
[0016]本专利技术的又一目的是提供一种能够提高电池极片辊压仿真精度的计算机可读存储介质。
[0017]为达到上述目的，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述电池极片辊压仿真方法的计算机程序。
[0018]本专利技术实施例提供的计算机可读存储介质，通过构建微观至介观尺度下的辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型；根据预设的辊压参数，基于辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型，进行电池极片辊压的分子动力学模拟仿真，得到电池极片辊压仿真结果，通过构建微观至介观尺度下的粗粒化粒子模型，基于分子动力学模拟，实现了微观角度上的电池极片辊压仿真，仿真精度更高。
附图说明
[0019]以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：
[0020]图1是本专利技术实施例的电池极片辊压仿真方法的实现过程示意图；
[0021]图2是本专利技术具体实施例中步骤101的具体实现过程的示意图；
[0022]图3是本专利技术具体实施例的电池极片辊压仿真方法的实现过程示意图；
[0023]图4是本专利技术具体实例中仿真所用的粗粒化粒子模型的计算单元示意图；
[0024]图5是本专利技术具体实例中实际辊压试验结果和辊压仿真结果的比对图；
[0025]图6是本专利技术具体实例中辊轮粒子移动速度计算原理的示意图；
[0026]图7是本专利技术具体实例中辊压温度与辊压厚度关系示意图；
[0027]图8是本专利技术具体实例中辊压强度与涂层密度关系示意图；
[0028]图9是本专利技术具体实例中辊压强度与涂层厚度关系示意图；
[0029]图10是本专利技术具体实例中辊压强度与正极活性材料体积分数关系示意图；
[0030]图11是本专利技术具体实例中辊压强度与正极孔隙率关系示意图；
[0031]图12是本专利技术具体实例中辊压强度对放电容量影响的示意图；
[0032]图13是本专利技术实施例的电池极片辊压仿真装置的结构示意图；
[0033]图14是本专利技术具体实施例的电池极片辊压仿真装置的结构示意图；
[0034]图15是本专利技术实施例中一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0035]下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所
获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0037]此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0038]为了提高极片辊压模拟仿真精度，本专利技术实施例提供一种电池极片辊压仿真方法，如图1所示，包括：
[0039]步骤101：构建微观至介观尺度下的辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型；
[0040]步骤102：根据预设的辊压参数，基于辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型，进行电池极片辊压的分子动力学模拟仿真，得到电池极片辊压仿真结果。
[0041]由上可知，通过构建微观至介观尺度下的辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型；根据预设的辊压参数，基于辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型，进行电池极片辊压的分子动力学模拟仿真，得到电池极片辊压仿真结果，通过构建微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池极片辊压仿真方法，其特征在于，包括：构建微观至介观尺度下的辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型；根据预设的辊压参数，基于辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型，进行电池极片辊压的分子动力学模拟仿真，得到电池极片辊压仿真结果。2.根据权利要求1所述的电池极片辊压仿真方法，其特征在于，构建微观至介观尺度下的辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型，包括：在微观至介观尺度下，对辊轮、涂覆材料和电池极片进行粗粒化近似，得到多个辊轮粗粒化粒子、多个涂覆材料粗粒化粒子和多个电池极片粗粒化粒子，确定每个辊轮粗粒化粒子、每个涂覆材料粗粒化粒子和每个电池极片粗粒化粒子的尺寸参数；辨别任意两个粗粒化粒子之间的作用力参数，根据任意两个粗粒化粒子之间的作用力参数确定任意两个粗粒化粒子之间的势能；结合每个粗粒化粒子尺寸参数和任意两个粗粒化粒子之间的势能，构建辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型。3.根据权利要求2所述的电池极片辊压仿真方法，其特征在于，按照如下公式，根据任意两个粗粒化粒子之间的作用力参数确定任意两个粗粒化粒子之间的势能：其中，V
ij
表示粗粒化粒子i和粗粒化粒子j之间的势能；r表示粗粒化粒子i和粗粒化粒子j之间的粒子间距；ε表示粗粒化作用力常数；σ表示粗粒化粒子i和粗粒化粒子j的粒子平衡间距；r
c
表示粗粒化粒子i和粗粒化粒子j之间的作用力截止距离。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的电池极片辊压仿真方法，其特征在于，还包括：循环执行以下操作，直至电池极片辊压仿真结果和目标电池极片辊压仿真结果的相似度高于或等于预设值：比对电池极片辊压仿真结果和目标电池极片辊压仿真结果，确定电池极片辊压仿真结果和目标电池极片辊压仿真结果的相似度；若所述相似度低于所述预设值，调整粗粒化粒子之间的作用力参数；根据预设的辊压参数，基于调整作用力参数之后的辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型，进行电池极片辊压的分子动力学模拟仿真，重新得到电池极片辊压仿真结果。5.根据权利要求1所述的电池极片辊压仿真方法，其特征在于，所述辊压参数至少包括：辊压速度、辊压厚度以及辊压温度其中之一或任意组合。6.根据权利要求5所述的电池极片辊压仿真方法，其特征在于，根据所述辊压参数，基于辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型，进行电池极片辊压的分子动力学模拟仿真，包括：在微正则系综下利用分子动力学模拟仿真如下过程：在预设的辊压温度下，使辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型中的多个辊轮粗粒化粒子按照预设速度沿第一方向从初始位置向多个电池极片粗粒化粒子移动，使多个涂覆材料粗粒化粒子和多个电池极片粗粒化粒子被压缩至预设的辊压厚度后，使所述多个辊轮粗粒化粒子沿第一方向的反方向返回所述初始位置；其中，所述预设速度基于预设的辊压速度确定。
7.一种电池极片辊压仿真装置，其特征在于，包括：粗粒化粒子模型构建模块，用于构建微观至介观尺度下的辊轮、涂覆材料和电池极片的粗粒化粒子模型；分子动力学仿...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱靖宇，黄瑛璇，苗雅文，
申请(专利权)人：凯博能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：