[發(fā)明專利]鋰離子電池雙因素不一致性預測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811624444.7
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109840353B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 王琳舒;盧世剛;趙挺;江丹平;史碧夢
• 申請（專利權）人: 國聯(lián)汽車動力電池研究院有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種鋰離子電池雙因素不一致性預測方法，其特征在于，包括：

獲取決定電池性能的兩種電池工藝參數(shù)統(tǒng)計值；其中，每種電池工藝參數(shù)統(tǒng)計值包括電池設計參數(shù)數(shù)值和生產過程的工藝參數(shù)偏差值的統(tǒng)計值；

根據(jù)決定電池性能的兩種電池工藝參數(shù)統(tǒng)計值，利用預設的物理模型，建立一致性分析統(tǒng)計-物理模型，通過三種途徑獲取電池性能參數(shù)的不一致性一維統(tǒng)計結果；

基于工藝參數(shù)在生產過程中的互不相關性，確定由兩個互不相關工序決定的工藝參數(shù)的隨機數(shù)組作為輸入變量，利用預設的電池性能參數(shù)物理模型，獲取性能參數(shù)不一致性一維統(tǒng)計結果；

基于工藝參數(shù)在生產過程中的互不相關性，確定由兩個互不相關工序決定的工藝參數(shù)的匹配結果，建立兩個匹配的工藝參數(shù)的二維聯(lián)合概率云圖，并結合性能參數(shù)與兩工藝參數(shù)變化關系的等高線圖分析性能參數(shù)不一致性關于兩個工藝參數(shù)波動的分布規(guī)律，通過條件概率估計建立工藝-性能參數(shù)一致性預測模型，獲取電池性能參數(shù)的不一致性的一維分布結果；

根據(jù)影響性能參數(shù)關鍵的中間參數(shù)與部分工藝參數(shù)的相關性，建立存在相關性的中間參數(shù)和工藝參數(shù)的二維聯(lián)合概率云圖，并結合性能參數(shù)與中間參數(shù)和部分工藝參數(shù)變化關系的等高線圖分析性能參數(shù)不一致性關于中間參數(shù)不一致性的分布規(guī)律，通過條件概率估計建立工藝/中間-性能參數(shù)一致性預測模型，獲取電池性能參數(shù)的不一致性的一維分布結果；

所述獲取決定電池性能的兩種電池工藝參數(shù)統(tǒng)計值，包括：

選取決定電池性能的正極極片面密度和負極極片面密度兩種電池微觀參數(shù)作為設計參數(shù)的絕對數(shù)值，并獲取決定電池性能的正極極片面密度和負極極片面密度兩種電池微觀參數(shù)作為工藝參數(shù)在生產階段存在工藝偏差的數(shù)值統(tǒng)計值，包括均值和標準差；

相應地，根據(jù)決定電池性能的正極極片面密度和負極極片面密度兩種電池微觀參數(shù)在生產階段存在工藝偏差的數(shù)值的統(tǒng)計值，利用預設的物理模型，建立一致性分析統(tǒng)計-物理模型，獲取電池容量這一性能參數(shù)的不一致性一維統(tǒng)計結果以及獲取中間參數(shù)NP比的不一致性一維統(tǒng)計結果。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)決定電池性能的正極極片面密度和負極極片面密度兩種電池微觀參數(shù)在生產階段存在工藝偏差的數(shù)值的統(tǒng)計值，利用預設的物理模型，建立一致性分析統(tǒng)計-物理模型，獲取電池容量這一性能參數(shù)的不一致性一維統(tǒng)計結果以及獲取中間參數(shù)NP比的不一致性一維統(tǒng)計結果，包括：

根據(jù)正極極片面密度和負極極片面密度確定正負極理論容量：

Q_p＝C_g,p·ρ_A,p·A_p

Q_n＝C_g,n·ρ_A,n·A_n

根據(jù)正負極理論容量獲取正極嵌鋰量θ_p和負極嵌鋰量θ_n；

分別獲取正極電壓-嵌鋰量函數(shù)曲線V_p(θ_p)和負極電壓-嵌鋰量函數(shù)曲線V_n(θ_n)，并根據(jù)正負極電壓-嵌鋰量確定全電池開路電壓-嵌鋰量的函數(shù)關系：

OCV＝V_p(θ_p)-V_n(θ_n)

分別設OCV等于電池滿電截止電壓和空電截止電壓，求得相應的θ_p的數(shù)值，再通過下式確定電池容量的不一致性一維統(tǒng)計結果：

C_cell＝Q_p·(θ_p,0％-θ_p,100％)

其中，ρ_A表示極片面密度，A表示極片面積，C_g表示活性材料克容量，下標p，n分別表示正極、負極，θ_p,0％、θ_p,100％分別表示電池為空電態(tài)和滿電態(tài)時正極的嵌鋰量，Q_p表示正極理論容量，C_cell表示全電池容量；

以及，根據(jù)下面關系模型確定NP比的不一致性一維統(tǒng)計結果：