本发明专利技术提供了一种锂离子电池建模方法及装置，该方法包括：获取锂离子电池的负极极片的多个材料颗粒的三维空间结构；根据多个材料颗粒的三维空间结构，确定多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布；根据多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布，确定锂离子电池中负极锂离子加权固相扩散方程；根据锂离子电池中负极锂离子加权固相扩散方程，建立锂离子电池模型。通过在建立模型时，将锂离子电池负极材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布考虑在内，使得模型中简化后的负极材料颗粒更贴近实际的负极材料颗粒，而非现有技术中单一的球形，从而提高建立的锂离子电池模型的准确度。提高建立的锂离子电池模型的准确度。提高建立的锂离子电池模型的准确度。
【技术实现步骤摘要】
锂离子电池建模方法及装置
[0001]本专利技术涉及电池
，特别涉及一种锂离子电池建模方法及装置。
技术介绍
[0002]随着科技的发展，锂离子电池因为其体积小、重量轻、高能量比、寿命长等优势，被广泛应用于航天器、电动车、便携电子设备等各个领域。为了提高电池性能，生产时通常会在锂离子电池制造前，进行锂离子电池建模分析，因此，提高所建立的锂离子电池模型的准确度变得越来越重要。
[0003]现有技术中，一般采用简化版的电化学模型，即单粒子(Singel Particle，SP)模型来模拟锂离子电池，单粒子模型忽略了锂离子在溶液中的扩散，关注固相扩散对锂电池性能的影响。现有的单粒子模型简单地把正负极颗粒都认为是单一的球形，这一点对于正极材料来说是比较适用的，但是由于负极材料的石墨为片层状结构，大多数负极材料颗粒都是偏离球型的，因而对于负极材料来说，将材料颗粒简化为单一的球形不适用，导致所建立的锂离子电池模型准确度不高。
技术实现思路
[0004]本专利技术的一个目的是提供一种能够提高所建立的锂离子电池模型的准确度的锂离子电池建模方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供了一种锂离子电池建模方法，其包括：
[0006]获取锂离子电池的负极极片的多个材料颗粒的三维空间结构；
[0007]根据多个材料颗粒的三维空间结构，确定多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布；
[0008]根据多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布，确定锂离子电池中负极锂离子加权固相扩散方程；
[0009]根据所述负极锂离子加权固相扩散方程，建立锂离子电池模型。
[0010]通过获取锂离子电池的负极极片的多个材料颗粒的三维空间结构；根据多个材料颗粒的三维空间结构，确定多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布；根据多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布，确定锂离子电池中负极锂离子加权固相扩散方程；根据上述负极锂离子加权固相扩散方程，建立锂离子电池模型。通过在建立模型时，将锂离子电池负极材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布考虑在内，使得模型中简化后的负极材料颗粒更贴近实际的负极材料颗粒，而非现有技术中单一的球形，从而提高建立的锂离子电池模型的准确度。
[0011]本专利技术的另一目的是提供一种能够提高所建立的锂离子电池模型的准确度的锂离子电池建模装置。
[0012]为达到上述目的，本专利技术还提供了一种锂离子电池建模装置，其包括：
[0013]空间结构获取模块，用于获取锂离子电池的负极极片的多个材料颗粒的三维空间
结构；
[0014]颗粒分布确定模块，用于根据多个材料颗粒的三维空间结构，确定多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布；
[0015]固相扩散确定模块，用于根据多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布，确定锂离子电池中负极锂离子加权固相扩散方程；
[0016]模型构建模块，用于根据锂离子电池中负极锂离子加权固相扩散方程，建立锂离子电池模型。
[0017]通过设置空间结构获取模块获取锂离子电池的负极极片的多个材料颗粒的三维空间结构；设置颗粒分布确定模块，根据多个材料颗粒的三维空间结构，确定多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布；设置固相扩散确定模块，根据多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布，确定锂离子电池中负极锂离子加权固相扩散方程；设置模型构建模块，根据锂离子电池中负极锂离子加权固相扩散方程，建立锂离子电池模型。实现了在建立模型时，将锂离子电池负极材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布考虑在内，使得模型中简化后的负极材料颗粒更贴近实际的负极材料颗粒，而非现有技术中单一的球形，从而提高建立的锂离子电池模型的准确度。
[0018]本专利技术的再一目的是提供一种能够提高所建立的锂离子电池模型的准确度的计算机设备。
[0019]为达到上述目的，本专利技术实施例还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锂离子电池建模方法。
[0020]从上述的描述可知，本专利技术实施例提供的计算机设备，通过获取锂离子电池的负极极片的多个材料颗粒的三维空间结构；根据多个材料颗粒的三维空间结构，确定多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布；根据多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布，确定锂离子电池中负极锂离子加权固相扩散方程；根据上述负极锂离子加权固相扩散方程，建立锂离子电池模型。通过在建立模型时，将锂离子电池负极材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布考虑在内，使得模型中简化后的负极材料颗粒更贴近实际的负极材料颗粒，而非现有技术中单一的球形，从而提高建立的锂离子电池模型的准确度。
[0021]本专利技术的又一目的是提供一种能够提高所建立的锂离子电池模型的准确度的计算机可读存储介质。
[0022]为达到上述目的，本专利技术实施例还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锂离子电池建模方法的计算机程序。
[0023]本专利技术实施例提供的计算机可读存储介质，通过获取锂离子电池的负极极片的多个材料颗粒的三维空间结构；根据多个材料颗粒的三维空间结构，确定多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布；根据多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布，确定锂离子电池中负极锂离子加权固相扩散方程；根据上述负极锂离子加权固相扩散方程，建立锂离子电池模型。通过在建立模型时，将锂离子电池负极材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布考虑在内，使得模型中简化后的负极材料颗粒更贴近实际的负极材料颗粒，而非现有技术中单一的球形，从而提高建立的锂离子电池模型的准确度。
附图说明
[0024]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：
[0025]图1是传统的锂离子电池单粒子模型中正负极材料颗粒的示意图；
[0026]图2是锂离子电池负极材料颗粒真实形貌示意图；
[0027]图3是本专利技术实施例中锂离子电池建模方法的示意图；
[0028]图4是本专利技术具体实施例中多个材料颗粒的尺寸分布确定过程示意图；
[0029]图5是本专利技术再一具体实施例中多个材料颗粒的形状分布确定过程示意图；
[0030]图6是本专利技术具体实例中负极材料颗粒的球形度直方分布示例图；
[0031]图7是本专利技术具体实例中25种不同形状不同体积的负极材料颗粒示意图；
[0032]图8是本专利技术具体实施例中步骤304的实现过程示意图；
[0033]图9是本专利技术具体实例中负极材料颗粒的体积直方分布示意图；
[0034]图10是本专利技术具体实例中仿真得到的电池电压随时间变化关系图；
[0035]图11是本专利技术实施例的锂离子电池建模装置的结构示意图；
[0036]图12是本专利技术具体实施例中颗粒分布确定模块1102的结构示意图；
[0037]图13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
[0038]下面通过附图和实施例对本申本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池建模方法，其特征在于，包括：获取锂离子电池的负极极片的多个材料颗粒的三维空间结构；根据多个材料颗粒的三维空间结构，确定多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布；根据多个材料颗粒的尺寸分布和/或形状分布，确定锂离子电池中负极锂离子加权固相扩散方程；根据所述负极锂离子加权固相扩散方程，建立锂离子电池模型。2.根据权利要求1所述的锂离子电池建模方法，其特征在于，根据多个材料颗粒的三维空间结构，确定多个材料颗粒的尺寸分布，包括：根据多个材料颗粒的三维空间结构，确定每个材料颗粒的体积；按照体积对多个材料颗粒进行统计，得到多个材料颗粒的体积分布；根据多个材料颗粒的体积分布，确定多个材料颗粒的尺寸分布。3.根据权利要求2所述的锂离子电池建模方法，其特征在于，按照体积对多个材料颗粒进行统计，得到多个材料颗粒的体积分布，包括：对多个材料颗粒的体积进行统计分析，确定体积直方分布的分组组距，得到多个材料颗粒的包含多个体积分组的体积直方分布数据。4.根据权利要求3所述的锂离子电池建模方法，其特征在于，根据多个材料颗粒的三维空间结构，确定多个材料颗粒的形状分布，包括：根据多个材料颗粒的三维空间结构，确定每一体积分组中的每个材料颗粒的球形度；按照球形度对每一体积分组中的材料颗粒进行统计，得到多个体积分组对应的球形度分布；根据所述球形度分布，确定多个材料颗粒的形状分布。5.根据权利要求4所述的锂离子电池建模方法，其特征在于，按照如下公式，确定每个材料颗粒的球形度：S＝V
a
/V
b
其中，S表示一材料颗粒的球形度；V
a
表示该材料颗粒的体积；V
b
表示该材料颗粒的外接球的体积。6.根据权利要求4所述的锂离子电池建模方法，其特征在于，按照球形度对每一体积分组中的材料颗粒进行统计，得到多个体积分组对应的球形度分布，包括：对每一体积分组中的材料颗粒的球形度进行统计，确定每一体积分组对应的材料颗粒的球形度直方分布的分组组距，得到每一体积分组对应的球形度直方分布数据；整合每一体积分组对应的球形度直方分布数据，得到多个体积分组对应的球形度直方分布数据。7.根据权利要求6所述的锂离子电池建模方法，其特征在于，根据所述球形度分布，确定多个材料颗粒的形状分布，包括：在每一体积分组对应的球形度直方分布数据中，根据该体积分组对应的球形度的多个分组的球形度中位数，确定该体积分组对应的球形度的每一分组的代表性材料颗粒；将所有体积分组对应的球形度的每一分组的代表性材料颗粒整合，得到多个材料颗粒的...
【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：
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