恭喜湖南城市學院黃志亮獲國家專利權
買專利賣專利找龍圖騰,真高效! 查專利查商標用IPTOP,全免費!專利年費監控用IP管家,真方便!
龍圖騰網恭喜湖南城市學院申請的專利一種軟包鋰電池動態產氣率辨識方法及相關設備獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119024185B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-04發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411216632.1,技術領域涉及:G06F30/27;該發明授權一種軟包鋰電池動態產氣率辨識方法及相關設備是由黃志亮;謝俊全;莫佳欣;鐘靜怡;李航洋;張致遠;陽同光設計研發完成,并于2024-09-02向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種軟包鋰電池動態產氣率辨識方法及相關設備在說明書摘要公布了:本發明提供了一種軟包鋰電池動態產氣率辨識方法及相關設備,涉及鋰電池狀態分析技術領域,所述方法包括:建立鋰電池的動態產氣率辨識裝置;實施所述鋰電池的熱濫用實驗;建立所述鋰電池的產氣解析模型;構造所述鋰電池的動態產氣率辨識模型;求解所述鋰電池的動態產氣率辨識模型。本發明建立了產氣率辨識裝置,通過熱濫用實驗獲得鋰電池體積變化,并以此為擬合目標反求動態產氣率;辨識裝置簡單且成本低,辨識流程步驟清晰且不涉及復雜有限元或算法編程,易于一般工程師掌握,具有良好的工程適用性。構建了耦合反應、熱路、熱力學子模型的產氣解析模型,并以此作為產氣率辨識模型的內核,支撐了產氣率辨識結果的有效性。
本發明授權一種軟包鋰電池動態產氣率辨識方法及相關設備在權利要求書中公布了:1.一種軟包鋰電池動態產氣率辨識方法,其特征在于,所述方法包含如下處理步驟:步驟S1:建立鋰電池的動態產氣率辨識裝置;步驟S2:實施所述鋰電池的熱濫用實驗;步驟S3:建立所述鋰電池的產氣解析模型;步驟S4:構造所述鋰電池的動態產氣率辨識模型;步驟S5:求解所述鋰電池的動態產氣率辨識模型;其中,在所述步驟S1中,所述動態產氣率辨識裝置包括上板、下板、配重塊、熱電偶、機械式位移傳感器、導向柱,所述動態產氣率辨識裝置用于辨識鋰電池的動態產氣率,處于滿電荷狀態的所述鋰電池夾持于所述上板和所述下板之間,所述熱電偶放置于所述鋰電池與所述下板之間的中心位置,所述配重塊放置于所述上板上表面中心位置,所述機械式位移傳感器固定在所述上板,且兩個所述機械式位移傳感器沿所述上板的中心線對稱位置,所述機械式位移傳感器的探頭朝向所述下板,所述上板通過所述導向柱與所述下板之間間隙配合,采用溫度試驗箱提供所述鋰電池的熱濫用條件;其中,所述鋰電池包括電芯、軟包和電解液;在所述步驟S3中,所述產氣解析模型的建模流程如下;步驟S3.1:建立生熱方程,寫成式1,即Qt=Qdt+Qrt+Qet,t∈[0,tn];t表示當前時刻,tn表示所述熱濫用實驗的結束時刻,Qt表示所述鋰電池的生熱率,Qdt表示SEI分解反應生熱率,Qrt表示SEI再生反應生熱率,Qet表示電解液分解反應生熱率;所述SEI分解反應生熱率寫成式2:Qdt=ma·hd·vdt;所述SEI再生反應生熱率寫成式3:Qrt=ma·hr·vrt;ma表示活性物質量,hd表示SEI分解反應焓變,hr表示SEI再生反應焓變;vdt表示SEI分解反應速率,寫成式4:vdt=-dxldt=fd·xlt·exp-EdRuTct;fd表示SEI分解反應頻率,Ed表示SEI分解活化能,Tct表示鋰電池溫度,xlt表示SEI鋰離子分量,dxldt表示xlt變化率;Ru表示通用氣體常數,即8.324Jmol·K;vrt表示SEI再生反應速率,寫成式5:vrt=fr·xrt·exp-xstx0-ErRuTct;fr表示SEI再生反應頻率,Er表示SEI再生活化能,xrt表示陽極嵌入鋰離子分量,xst表示SEI厚度分量;xrt增長同步于xst下降,寫成式6:dxsdt=-dxrdt,dxsdt表示xst的變化率,dxrdt表示xrt的變化率;所述電解液分解反應生熱率寫成式7:Qet=me·he·vet;me表示電解液質量,he表示電解液分解反應焓變,vet表示電解液分解反應速率,寫成式8:vet=-dxedt=fe·xet·1-xet·exp-EeRuTct;fe表示所述電解液分解反應頻率,Ee表示所述電解液分解活化能,xet表示電解液分量;步驟S3.2:建立產氣方程,寫成式9:dmdt=rdt·vdt+rrt·vrt+ret·vet;dmdt表示所述鋰電池內部反應氣體的質量變化率,rdt表示SEI分解產氣率,rrt表示SEI再生產氣率,ret表示電解液分解產氣率;步驟3.3:建立熱路子模型,流程如下;所述電芯的溫度與所述電芯所在環境的溫度之間的熱平衡方程推導為式10:0.5·Qt=Tct-TtRgt=Tt-TftRf=Tft-TatRa;Tt表示所述反應氣體的溫度,Tft表示所述鋰電池的表面溫度,Tat表示所述環境的溫度;Ra表示所述上板與所述環境之間的對流熱阻,寫成式11:Ra=1ha·Af;Af表示所述上板與所述環境的換熱面積,ha表示對流系數;Rf表示所述上板的熱阻,寫成Rf=HfKf·Af;Hf表示所述上板的厚度,Kf表示所述上板的熱導率;Rgt表示所述反應氣體的熱阻,寫成式11:Rgt=DtKg·A;A表示所述鋰電池與所述上板之間的換熱面積,Kg表示所述反應氣體的導熱率,Dt表示所述電芯到所述軟包的間隙厚度;步驟3.4:建立熱力學子模型,流程如下;所述反應氣體的狀態方程推導為式12:P=0.5·mt·R·TtDt·A;R表示反應氣體常數;P表示所述反應氣體的壓力,等于所述環境的氣壓;所述鋰電池的高度寫成式13:Ht=H0+2·Dt;Ht表示所述鋰電池的高度,H0表示所述高度的初始值;其中,在所述步驟S4中,所述動態產氣率辨識模型寫成式14:minrdk,rrk,rekER=absHtk-HEtk,k=1,2,...,n;s.t.rdk0,rrk0,rek0;HEtk表示所述鋰電池的高度測量結果,寫成式15:HEtk=H0+k-1·dH;tk表示第k個離散時刻,k表示離散步序號,n表示離散數;dH表示等高度差,寫成式16:dH=HEtn-H0;HEtn表示結束時刻的所述高度測量結果;Htk表示所述第k個離散時刻的高度預測結果,求解所述產氣解析模型得到;abs表示絕對值操作符,min表示最小化操作符,s.t.表示約束操作符;ER表示擬合誤差;rdk表示所述第k個離散時刻的SEI分解產氣率,rrk表示所述第k個離散時刻的SEI再生產氣率,rek表示所述第k個離散時刻的電解液分解產氣率;n的取值原則建立為式17:nHEtn-H0HS;HS表示機械式位移傳感器的分辨率。
如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術,可聯系本專利的申請人或專利權人湖南城市學院,其通訊地址為:413000 湖南省益陽市赫山區迎賓東路518號;或者聯系龍圖騰網官方客服,聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。
1、本報告根據公開、合法渠道獲得相關數據和信息,力求客觀、公正,但并不保證數據的最終完整性和準確性。
2、報告中的分析和結論僅反映本公司于發布本報告當日的職業理解,僅供參考使用,不能作為本公司承擔任何法律責任的依據或者憑證。