[發明專利]一種圓柱形鋰電池結構設計模擬仿真分析方法

在審

• 申請號: 202110808163.2
• 申請日: 2021-07-16
• 公開（公告）號: CN113569396A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 劉杰;蔣亞東;褚學軍
• 申請（專利權）人: 秦皇島市芯馳光電科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京圣州專利代理事務所(普通合伙) 11818
• 代理人: 劉巖

1.一種圓柱形鋰電池結構設計模擬仿真分析方法，其特征在于：通過以每個部件的坐標位置為基礎，繪制出具有實體形狀的圖形，用圖像表現出圓柱電池的電芯結構，反映出具體工藝尺寸下電池的內部結構；

具體步驟如下：

S1、根據規定與需求設計出電池的外觀尺寸和各零部件狀態參數；

S2、根據各零部件尺寸參數和位置要求，計算出每個部件在卷繞極組成型后的位置數據；

S3、將各部件位置數據繪制成圖形，并進行結合處理形成仿真圖形。

2.根據權利要求1所述的一種圓柱形鋰電池結構設計模擬仿真分析方法，其特征在于：步驟S1中，根據電池規定的容量以及外殼尺寸要求，設計出電活性物質的涂覆量、展平狀態下極片與隔膜的尺寸參數以及相應的極耳和貼膠的尺寸及相對位置參數。

3.根據權利要求1所述的一種圓柱形鋰電池結構設計模擬仿真分析方法，其特征在于：步驟S2中，計算方法為以所設計特征參數為基礎，隔膜卷繞起始點為卷繞起始位置，卷針中心為原點，利用其旋轉半徑和旋轉角度，計算單個部件每卷繞1°后對應點的坐標位置；

以每卷繞1°后的累積弧長作為該部件卷繞的總長，再將其他部件在已卷繞設計的長度后于合適位置入片(入片前或卷繞結束后需根據部件厚度形成5°～20°的過渡圓弧)，結合該部件的厚度，根據其半徑和旋轉角度，計算其每一層每卷繞1°后的點的坐標位置，直至卷繞結束。

4.根據權利要求1所述的一種圓柱形鋰電池結構設計模擬仿真分析方法，其特征在于：步驟S3中，最終將單個部件的相關點以平滑曲線連接，形成該部件的平面螺旋線圖，即其位置狀態圖；再將全部部件整合、處理，形成具有一定實體外觀的圓柱電池結構仿真圖(橫截面)；之后再根據整體數據提取出成型極組圓周點的坐標位置和極組直徑分布數據做成曲線圖和圓周圖。

5.根據權利要求1所述的一種圓柱形鋰電池結構設計模擬仿真分析方法，其特征在于：所述仿真分析方法適用于任何圓柱型卷繞工藝結構設計的鋰離子電池。

6.根據權利要求1所述的一種圓柱形鋰電池結構設計模擬仿真分析方法，其特征在于：所述仿真分析方法能準確的模擬卷繞成型極組的外徑尺寸、正負極入片位置、極耳位置、貼膠位置和極組的圓形度。