[發明專利]金屬鋰沉積的預測方法、裝置及電子設備

在審

• 申請號: 201910162297.4
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109872002A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 湯依偉
• 申請（專利權）人: 湯依偉
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F17/50
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 董艷芳

1.一種金屬鋰沉積的預測方法，其特征在于，應用于鋰離子電池；所述方法包括：

獲取所述鋰離子電池的模型參數；

根據所述模型參數建立所述鋰離子電池的電化學熱耦合模型；其中，所述電化學熱耦合模型包括多個隨溫度變化的關鍵參數；

根據所述電化學熱耦合模型和預設的金屬鋰沉積條件，確定所述鋰離子電池充電過程中的金屬鋰沉積情況。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述模型參數建立所述鋰離子電池的電化學熱耦合模型，包括：

根據所述模型參數建立所述鋰離子電池在厚度方向上的幾何模型；

根據所述幾何模型建立電化學熱耦合模型；其中，所述電化學熱耦合模型包括電化學模型和熱模型。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述幾何模型建立電化學熱耦合模型，包括：

將電荷守恒方程和物料守恒方程應用于所述幾何模型，建立所述電化學模型；

將能量守恒方程應用于所述幾何模型，建立所述熱模型。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬鋰沉積條件包括所述鋰離子電池負極的固相電勢小于或等于所述鋰離子電池負極的液相電勢，或者所述鋰離子電池負極的固相鋰離子濃度值達到預設的嵌鋰濃度閾值；所述關鍵參數包括組分的擴散系數、電解液電導率和電極反應的交換電流密度。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述電化學熱耦合模型和預設的金屬鋰沉積條件，確定所述鋰離子電池充電過程中的金屬鋰沉積情況，包括：

根據所述電化學熱耦合模型計算所述鋰離子電池的負極在充電過程中的多個設定時刻下多個設定位置處的沉積參數值；其中，所述沉積參數值包括所述固相電勢、所述液相電勢和所述固相鋰離子濃度值；

根據所述沉積參數值和所述金屬鋰沉積條件，確定所述鋰離子電池在每個所述設定時刻下每個所述設定位置處是否發生金屬鋰沉積的金屬鋰沉積情況。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據所述電化學熱耦合模型和預設的金屬鋰沉積條件，確定所述鋰離子電池充電過程中的金屬鋰沉積情況之后，所述方法還包括：

根據所述金屬鋰沉積情況，生成在每個所述設定時刻下各個所述設定位置處的析鋰曲線圖和/或每個所述設定位置處在各個所述設定時刻下的析鋰曲線圖。

7.一種金屬鋰沉積的預測裝置，其特征在于，應用于鋰離子電池；所述裝置包括：

獲取模塊，用于獲取所述鋰離子電池的模型參數；

建立模塊，用于根據所述模型參數建立所述鋰離子電池的電化學熱耦合模型；其中，所述電化學熱耦合模型包括多個隨溫度變化的關鍵參數；

確定模塊，用于根據所述電化學熱耦合模型和預設的金屬鋰沉積條件，確定所述鋰離子電池充電過程中的金屬鋰沉積情況。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述金屬鋰沉積條件包括所述鋰離子電池負極的固相電勢小于或等于所述鋰離子電池負極的液相電勢，或者所述鋰離子電池負極的固相鋰離子濃度值達到預設的嵌鋰濃度閾值；所述關鍵參數包括組分的擴散系數、電解液電導率和電極反應的交換電流密度。

9.一種電子設備，包括存儲器、處理器，所述存儲器中存儲有可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1-6中任一項所述的方法。

10.一種具有處理器可執行的非易失的程序代碼的計算機可讀介質，其特征在于，所述程序代碼使所述處理器執行權利要求1-6中任一所述方法。