[发明专利]锂离子电池建模方法及装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种锂离子电池建模方法及装置。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明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。

为达到上述目的，本发明提供了一种锂离子电池建模方法，其包括：

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。

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。

本发明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。

为达到上述目的，本发明还提供了一种锂离子电池建模装置，其包括：

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；

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；

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；

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。