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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池,尤其涉及一种基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法及装置。
技术介绍
1、在碳中和背景下,新能源电池得到了快速发展。当前方形铝壳电池市场份额达到90%,故方形铝壳电池的设计备受关注。
2、方形电池在使用过程中,热量损耗直接决定了电池的能量效率,因此对电池结构进行优化设计从而降低电池在工况使用过程中的热量损耗至关重要,比如:对电池结构的极耳参数进行设计。然而,现有的电池结构的设计通常是采用正交实验法进行设计,而正交实验法存在所需方案较多、制样成本费用高以及后续样品测试周期长等降低电池结构中极耳参数的确定效率的影响因素,从而容易降低电池产品的开发效率。可见,提出一种提高电池结构中极耳参数的确定效率的技术方案显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法及装置,能够提高电池结构中的极耳参数的确定效率,有利于提高·电池产品的开发效率。
2、为了解决上述技术问题,本专利技术第一方面公开了一种基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法,所述方法包括:
3、获取多个待仿真方案,所有所述待仿真方案均对应相同的电池结构,且每一所述待仿真方案均存在对应的电池结构参数,所述电池结构参数至少包括电池极耳宽度和/或电池极耳数量;
4、将每一所述待仿真方案对应的电池结构参数输入至预先构建好所述电池结构的电化学仿真模型中进行仿真,得到每一所述待仿真方案的仿真结果;
5、根据所有所
6、确定所述最优仿真方案的电池极耳参数,作为所述电池结构的最优极耳参数。
7、作为一种可选的实施方式,在本专利技术第一方面中,所述根据所有所述待仿真方案对应的仿真结果,从所有所述待仿真方案中确定出所述电池结构的最优仿真方案,包括:
8、根据每一所述待仿真方案对应的仿真结果,分析所述电池结构在每一所述待仿真方案的性能参数集合,所述性能参数集合包括一个或多个性能参数;
9、对所述电池结构在所有所述待仿真方案的性能参数集合进行综合分析,得到所有所述待仿真方案的综合分析结果;
10、根据所述综合分析结果,从所述电池结构的所有所述待仿真方案中选择其中一个,作为所述电池结构的最优仿真方案。
11、作为一种可选的实施方式,在本专利技术第一方面中,所述仿真结果包括仿真电压数据和/或soc数据和/或温度场数据;其中,当所述仿真结果包括所述仿真电压数据时,所述仿真结果还包括实测电压数据,其中,所有所述待仿真方案的实测电压数据均相同;
12、以及,所述根据每一所述待仿真方案对应的仿真结果,分析所述电池结构在每一所述待仿真方案的性能参数集合,包括:
13、当所述仿真结果包括所述仿真电压数据时,根据每一所述待仿真方案对应的仿真电压数据以及所述实测电压数据,计算每一所述待仿真方案的电池直流内阻;和/或,
14、当所述仿真结果包括所述soc数据时,对每一所述待仿真方案对应的soc数据进行分析,得到每一所述待仿真方案的soc分布情况;和/或,
15、当所述仿真结果包括所述温度场数据时,对每一所述待仿真方案对应的温度场数据进行分析,得到每一所述待仿真方案的温升数据;
16、其中,所述性能参数集合包括所述电池直流内阻和/或所述soc分布情况和/或所述温升数据。
17、作为一种可选的实施方式,在本专利技术第一方面中,所述将每一所述待仿真方案对应的电池结构参数输入至预先构建好所述电池结构的电化学仿真模型中进行仿真,得到每一所述待仿真方案的仿真结果,包括:
18、对于任一所述待仿真方案,将该待仿真方案对应的电池结构参数输入至预先构建好所述电池结构的电化学仿真模型中,仿真得到在该待仿真方案中所述电池结构的锂离子浓度集合,所述电池结构的锂离子浓度集合包括所述电池结构的电极涂层的涂层颗粒的表面锂离子浓度及所述涂层颗粒的平均锂离子浓度;
19、根据在该待仿真方案中的所述涂层颗粒的表面锂离子浓度及所述涂层颗粒的平均锂离子浓度,计算该待仿真方案对应的soc数据,并确定该待仿真方案对应的soc数据,作为该待仿真方案的仿真结果;
20、和/或,
21、对于任一所述待仿真方案,将该待仿真方案对应的电池结构参数输入至预先构建好所述电池结构的电化学仿真模型中,仿真得到该待仿真方案的温度计算参数,所述温度计算参数包括预设的温度场计算公式所需的参数;
22、将该待仿真方案的温度计算参数输入至所述温度场计算公式中进行计算,得到该待仿真方案的温度场数据,并确定该待仿真方案的温度场数据,作为该待仿真方案的仿真结果。
23、作为一种可选的实施方式,在本专利技术第一方面中,每一所述待仿真方案的综合分析结果包括每一所述待仿真方案的内阻变化率、每一所述待仿真方案的温升数据以及每一所述待仿真方案的soc分布均匀度的一种或多种的组合;
24、以及,所述根据所述综合分析结果,从所述电池结构的所有所述待仿真方案中选择其中一个,作为所述电池结构的最优仿真方案,包括:
25、当所述综合分析结果包括所述内阻变化率、所述温升数据以及所述soc分布均匀度时,从所述电池结构的所有所述待仿真方案中选择所述内阻变化率大于或等于预设变化率、所述温升数据小于或等于预设温升数据且所述soc分布均匀度满足预设分布条件的其中一个,作为所述电池结构的最优仿真方案。
26、作为一种可选的实施方式,在本专利技术第一方面中,所述仿真电压数据包括预设仿真时长段内多个仿真时刻中每一所述仿真时刻的仿真电压,所述实测电压数据包括预设测试时长段内多个测试时刻中每一所述测试时刻的实测电压;
27、以及,所述方法还包括:
28、根据所述电池结构在每一所述待仿真方案中的所有所述实测电压以及每一所述待仿真方案对应的所有所述仿真电压,生成每一所述待仿真方案的电压校正系数;
29、根据每一所述待仿真方案的电压校正系数,对每一所述待仿真方案对应的仿真电压数据进行校正,得到每一所述待仿真方案对应的目标仿真电压数据。
30、作为一种可选的实施方式,在本专利技术第一方面中,所述根据所述电池结构在每一所述待仿真方案中的所有所述实测电压以及每一所述待仿真方案对应的所有所述仿真电压,生成每一所述待仿真方案的电压校正系数,包括:
31、根据所述电池结构在每一所述待仿真方案中的所有所述实测电压,建立所述电池结构在每一所述待仿真方案中的第一关系曲线,第一关系曲线用于表示实测电压-时刻的对应关系;
32、根据每一所述待仿真方案对应的所有所述仿真电压,建立所述电池结构在每一所述待仿真方案中的第二关系曲线,所述第二关系曲线用于表示仿真电压-时刻的对应关系;
33、对于每一所述待仿真方案,根据所述电池结构在该待仿真方案的第一关系曲线及所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法,其特征在于,所述根据所有所述待仿真方案对应的仿真结果,从所有所述待仿真方案中确定出所述电池结构的最优仿真方案,包括:
3.根据权利要求2所述的基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法,其特征在于,所述仿真结果包括仿真电压数据和/或SOC数据和/或温度场数据;其中,当所述仿真结果包括所述仿真电压数据时,所述仿真结果还包括实测电压数据,其中,所有所述待仿真方案的实测电压数据均相同;
4.根据权利要求3所述的基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法,其特征在于,所述将每一所述待仿真方案对应的电池结构参数输入至预先构建好所述电池结构的电化学仿真模型中进行仿真,得到每一所述待仿真方案的仿真结果,包括:
5.根据权利要求2-4任一项所述的基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法,其特征在于,每一所述待仿真方案的综合分析结果包括每一所述待仿真方案的内阻变化率、每一所述待仿真方案的温升数据以及每一
6.根据权利要求3或4所述的基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法,其特征在于,所述仿真电压数据包括预设仿真时长段内多个仿真时刻中每一所述仿真时刻的仿真电压,所述实测电压数据包括预设测试时长段内多个测试时刻中每一所述测试时刻的实测电压;
7.根据权利要求6所述的基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法,其特征在于,所述根据所述电池结构在每一所述待仿真方案中的所有所述实测电压以及每一所述待仿真方案对应的所有所述仿真电压,生成每一所述待仿真方案的电压校正系数,包括:
8.一种基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定装置,其特征在于,所述装置包括:
9.一种基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定装置,其特征在于,所述装置包括:
10.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令被调用时,用于执行如权利要求1-7任一项所述的基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法,其特征在于,所述根据所有所述待仿真方案对应的仿真结果,从所有所述待仿真方案中确定出所述电池结构的最优仿真方案,包括:
3.根据权利要求2所述的基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法,其特征在于,所述仿真结果包括仿真电压数据和/或soc数据和/或温度场数据;其中,当所述仿真结果包括所述仿真电压数据时,所述仿真结果还包括实测电压数据,其中,所有所述待仿真方案的实测电压数据均相同;
4.根据权利要求3所述的基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法,其特征在于,所述将每一所述待仿真方案对应的电池结构参数输入至预先构建好所述电池结构的电化学仿真模型中进行仿真,得到每一所述待仿真方案的仿真结果,包括:
5.根据权利要求2-4任一项所述的基于电化学仿真模型的电池极耳参数的确定方法,其特征在于,每一所述待仿真方案的综合分析结果包括每一所述待仿真方案的内阻变化率、每...
【专利技术属性】
技术研发人员:谭勇,周树平,冯苗苗,刘宁,韩威振,
申请(专利权)人:湖北亿纬动力有限公司,
类型:发明
国别省市:
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