[發(fā)明專利]電芯結構件接觸電阻的獲取方法、裝置、設備及存儲介質

有效

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• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113051852B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 李峰宇;何見超;王連旭;陳思
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: G06F30/30
• 分類號: G06F30/30;G16C20/10;G06F119/08
• 代理公司: 北京遠智匯知識產(chǎn)權代理有限公司 11659
• 代理人: 范坤坤

1.一種電芯結構件接觸電阻的獲取方法，其特征在于，包括：

采用電化學熱模型對不同倍率的充放電壓仿真曲線和溫度仿真曲線進行修正；

通過修正后的所述電化學熱模型仿真設定工況下的電化學產(chǎn)熱；

建立電熱耦合模型并導入所述電化學產(chǎn)熱；對所述電熱耦合模型加載所述設定工況；

調節(jié)不同焊接位置的接觸電阻，以使每個測試區(qū)域的仿真溫度數(shù)據(jù)與實測溫度數(shù)據(jù)匹配；當所述測試區(qū)域的仿真溫度數(shù)據(jù)與實測溫度數(shù)據(jù)相匹配時，獲取結構件此時的接觸電阻值；

其中，在采用電化學熱模型對不同倍率的充放電壓仿真曲線和溫度仿真曲線進行修正之前，還包括：

獲取模型參數(shù)；所述模型參數(shù)包括設計參數(shù)、電芯幾何參數(shù)和熱參數(shù)；

所述電芯幾何參數(shù)包括殼體的幾何參數(shù)、極組的幾何參數(shù)和結構件的幾何參數(shù)；所述熱參數(shù)包括導熱系數(shù)、比熱容和密度；

極組包括多個極片單元；每個極片單元包括各層材料；所述各層材料包括依次設置的正極集流體、正極、隔膜、負極和負極集流體；

比熱容根據(jù)=/；其中為各層材料的密度；為各層材料的比熱容；為各層材料的厚度；

所述導熱系數(shù)包括法向導熱系數(shù)和展向導熱系數(shù)；

；；其中，各層材料的導熱系數(shù)；

所述電化學熱模型包括相互耦合的鋰電池場和第一傳熱場；

采用電化學熱模型對不同倍率的充放電壓仿真曲線和溫度仿真曲線進行修正，包括：

根據(jù)所述設計參數(shù)建立一維的鋰電池場和三維的第一傳熱場；

設置所述鋰電池場的第一邊界條件；所述第一邊界條件包括初始容量、初始電壓、初始電流密度、充放電倍率和截止電壓；設置所述第一傳熱場的第二邊界條件；所述第二邊界條件包含對流換熱系數(shù)，熱源和導熱系數(shù)參數(shù)；

根據(jù)實測充放電電壓對所述電化學熱模型進行標定，使得充放電電壓實測曲線與充放電電壓仿真曲線匹配；根據(jù)實測溫度對所述電化學熱模型進行標定，使得溫度實測曲線與溫度仿真匹配；

所述電熱耦合模型包括相互耦合的電場和第二傳熱場；

建立電熱耦合模型并導入所述電化學產(chǎn)熱；對所述電熱耦合模型加載所述設定工況，包括：

根據(jù)所述設計參數(shù)建立所述電場和所述第二傳熱場；

添加所述焊接位置的焊印信息；所述焊印信息包括焊印形狀、有效面積、焊印位置、焊印個數(shù)和焊印熔深；

設置熱源；所述熱源包括所述電化學產(chǎn)熱和結構件熱源；所述電化學產(chǎn)熱通過插值函數(shù)導入；所述結構件熱源，E為電流密度；其中，在電流流經(jīng)所述結構件的不同位置時所述電流密度不同，以使所述結構件熱源為仿真實際工況的分布式熱源；

設置所述電場的第三邊界條件，對每個焊接位置添加接觸阻抗；所述第三邊界條件包括初始電流和電接地；設置所述第二傳熱場的第四邊界條件；所述第四邊界條件包括對流換熱系數(shù)，熱源和導熱系數(shù)參數(shù)；

所述焊接位置包括激光焊接位置及超聲焊接位置；

所述激光焊接位置為連接片和蓋板之間的焊接；所述超聲焊接位置為極耳與連接片之間的焊接。

2.根據(jù)權利要求1所述的電芯結構件接觸電阻的獲取方法，其特征在于， 所述測試區(qū)域包括：正極極柱、負極極柱、殼體大面中心和雙極組中心。

3.根據(jù)權利要求1所述的電芯結構件接觸電阻的獲取方法，其特征在于，第二傳熱場包括：所述極組與所述結構件的熱傳導；蓋板、殼體與空氣的對流換熱；所述極組與所述殼體的熱傳導；所述設定工況的電化學產(chǎn)熱。

4.一種電芯結構件接觸電阻的獲取裝置，其特征在于，適用于上述權利要求1-3任一項所述的電芯結構件接觸電阻的獲取方法，包括：

模塊標定單元，用于采用電化學熱模型對不同倍率的充放電壓仿真曲線和溫度仿真曲線進行修正；

電化學仿真單元，用于通過修正后的所述電化學熱模型仿真設定工況下的電化學產(chǎn)熱；

電熱耦合仿真單元，用于建立電熱耦合模型并導入所述電化學產(chǎn)熱；對所述電熱耦合模型加載所述設定工況；

接觸電阻調制單元，用于調節(jié)不同焊接位置的接觸電阻，以使每個測試區(qū)域的仿真溫度數(shù)據(jù)與實測溫度數(shù)據(jù)匹配；當所述測試區(qū)域的仿真溫度數(shù)據(jù)與實測溫度數(shù)據(jù)相匹配時，獲取結構件此時的接觸電阻值。