电池壳体的整形方法、装置及计算机存储介质与流程
未命名
09-24
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1.本发明涉及电池制备技术领域,尤其涉及一种电池壳体的整形方法、装置及计算机存储介质。
背景技术:
2.在电池进行循环的过程中,由于锂离子不断地嵌入脱出等原因,电池的极片容易发生膨胀行为,从而在膨胀到一定程度后会与电池壳产生相互作用力,使得电池的壳体鼓胀变形,导致了电池的容量急剧衰减,成为了电池发展的绊脚石。
3.当前,为了改善电池循环过程中产生的膨胀力,通常会采用回型框、气凝胶等增加电池的膨胀空间,以释放循环过程中的膨胀力。然而,通过实践发现,此传统的膨胀力改善方法不仅效果不明显,而且由于回型框、气凝胶等材料的使用而降低了电池的空间利用率,使得电池的性能难以得到提高。可见,电池循环过程中所产生的膨胀力问题仍亟待解决。
技术实现要素:
4.本发明所要解决的技术问题在于,提供一种电池壳体的整形的方法、装置及计算机存储介质,可以缓解电池循环过程中极片所产生的膨胀力问题,进而可以减少整形后壳体由于相互作用力而鼓胀变形的情况发生,从而可以提升电池的循环性能,以满足用户的电池制备需求。
5.为了解决上述技术问题,本发明第一方面公开了一种电池壳体的整形方法,所述方法包括:
6.确定用于膨胀分析的目标电池,并根据所述目标电池,建立所述目标电池的膨胀变化仿真模型;
7.通过所述膨胀变化仿真模型,对所述目标电池进行膨胀变化仿真分析,得到所述膨胀变化仿真模型的仿真分析结果,并根据所述仿真分析结果,确定所述目标电池的极片膨胀量分布情况;
8.根据所述极片膨胀量分布情况,制备与所述目标电池相匹配的壳体整形治具;所述壳体整形治具用于对所述目标电池的壳体进行整形,以得到能够缓冲膨胀的整形后壳体。
9.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述确定用于膨胀分析的目标电池,包括:
10.确定已充放电的多个待定电池中每个所述待定电池的目标变化情况;每个所述待定电池的目标变化情况包括该待定电池的容量变化情况和/或膨胀变化情况,每个所述待定电池均存在对应的循环充放电圈数参数以及剩余电量参数;
11.根据每个所述待定电池的目标变化情况,从所有所述待定电池中确定出所述目标变化情况为预设变化情况的待定电池,作为用于膨胀分析的目标电池。
12.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述根据所述目标电池,建立所
述目标电池的膨胀变化仿真模型,包括:
13.确定所述目标电池的特征参数;所述目标电池的特征参数包括所述目标电池的内部空间情况、极片材料类型参数、电解质类型参数、隔膜材料类型参数、电芯数量参数以及单个电芯所包含的极片数量参数中的至少一种;
14.根据所述目标电池的特征参数,建立所述目标电池的膨胀变化仿真模型;所述目标电池的膨胀变化仿真模型包括与所述目标电池的极片相匹配的微观电化学耦合力学模型,以及与所述目标电池的电芯相匹配的单电芯原位膨胀实验模型。
15.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述通过所述膨胀变化仿真模型,对所述目标电池进行膨胀变化仿真分析,得到所述膨胀变化仿真模型的仿真分析结果,包括:
16.通过所述微观电化学耦合力学模型,根据所述目标电池对应的循环充放电圈数参数以及对应的剩余电量参数,对所述目标电池的极片在充放电过程中的膨胀变化进行仿真分析,得到所述微观电化学耦合力学模型的第一仿真分析结果;所述第一仿真分析结果包括所述目标电池的极片均质化力学属性信息和/或第一仿真膨胀变化情况,所述第一仿真膨胀变化情况包括所述目标电池的极片随着所述目标电池的循环充放电圈数参数变化而变化的仿真膨胀变化情况,和/或,随着所述目标电池的剩余电量参数变化而变化的仿真膨胀变化情况;
17.通过所述单电芯原位膨胀实验模型,根据所述目标电池对应的循环充放电圈数参数以及对应的剩余电量参数,对所述目标电池的电芯在充放电过程中的膨胀变化进行仿真分析,得到所述单电芯原位膨胀实验模型的第二仿真分析结果;所述第二仿真分析结果包括所述目标电池的电芯均质化力学属性信息和/或第二仿真膨胀变化情况,所述第二仿真膨胀变化情况包括所述目标电池的电芯随着所述目标电池的循环充放电圈数参数变化而变化的仿真膨胀变化情况,和/或,随着所述目标电池的剩余电量参数变化而变化的仿真膨胀变化情况;
18.根据所述第一仿真分析结果以及所述第二仿真分析结果,确定所述膨胀变化仿真模型的仿真分析结果。
19.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述根据所述极片膨胀量分布情况,制备与所述目标电池相匹配的壳体整形治具,包括:
20.根据预设的极片膨胀量差异划分参数以及所述极片膨胀量分布情况,对所述目标电池的极片进行区域划分操作,得到所述极片对应的多个划分区域;所述极片膨胀量分布情况包括极片膨胀力分布情况和/或极片膨胀位移分布情况;
21.确定每个所述划分区域对应的区域膨胀量分布情况,并根据所有所述划分区域对应的区域膨胀量分布情况,确定所述目标电池的壳体整形治具制备参数;
22.根据所述目标电池的壳体整形治具制备参数,制备与所述目标电池相匹配的壳体整形治具。
23.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述根据预设的极片膨胀量差异划分参数以及所述极片膨胀量分布情况,对所述目标电池的极片进行区域划分操作,得到所述极片对应的多个划分区域,包括:
24.确定所述目标电池的极片的制造工艺参数;所述制造工艺参数包括极片厚度分布
情况、极片材料类型分布情况以及极片形变量分布情况中的至少一种;
25.根据所述极片的制造工艺参数,确定所述制造工艺参数对所述极片的区域划分影响度,并判断所述区域划分影响度是否大于或等于预设的影响度阈值;
26.当判断结果为是时,根据预设的极片膨胀量差异划分参数、预设的极片制造工艺差异划分参数、所述极片的制造工艺参数以及所述极片膨胀量分布情况,对所述目标电池的极片进行区域划分操作,得到所述极片对应的多个划分区域;
27.当判断结果为否时,根据预设的极片膨胀量差异划分参数以及所述极片膨胀量分布情况,对所述目标电池的极片进行区域划分操作,得到所述极片对应的多个划分区域。
28.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,每个所述划分区域对应的区域膨胀量分布情况包括该划分区域对应的区域膨胀力分布情况和/或区域膨胀位移分布情况;
29.其中,所述根据所有所述划分区域对应的区域膨胀量分布情况,确定所述目标电池的壳体整形治具制备参数,包括:
30.根据所有所述划分区域对应的区域膨胀量分布情况,确定所述目标电池的壳体受膨胀量分布情况;所述壳体受膨胀量分布情况包括壳体受膨胀力分布情况和/或壳体受膨胀位移分布情况;
31.根据所述壳体受膨胀量分布情况,确定所述目标电池的壳体整形治具制备参数;所述壳体整形治具制备参数包括壳体整形治具制备工艺参数、壳体整形治具制备材料类型参数以及壳体整形治具制备形状参数中的至少一种。
32.本发明第二方面公开了一种电池壳体的整形装置,所述装置包括:
33.确定模块,用于确定用于膨胀分析的目标电池;
34.模型建立模块,用于根据所述目标电池,建立所述目标电池的膨胀变化仿真模型;
35.分析模块,用于通过所述膨胀变化仿真模型,对所述目标电池进行膨胀变化仿真分析,得到所述膨胀变化仿真模型的仿真分析结果;
36.所述确定模块,还用于根据所述仿真分析结果,确定所述目标电池的极片膨胀量分布情况;
37.制备模块,用于根据所述极片膨胀量分布情况,制备与所述目标电池相匹配的壳体整形治具;所述壳体整形治具用于对所述目标电池的壳体进行整形,以得到能够缓冲膨胀的整形后壳体。
38.作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,所述确定模块确定用于膨胀分析的目标电池的方式具体为:
39.确定已充放电的多个待定电池中每个所述待定电池的目标变化情况;每个所述待定电池的目标变化情况包括该待定电池的容量变化情况和/或膨胀变化情况,每个所述待定电池均存在对应的循环充放电圈数参数以及剩余电量参数;
40.根据每个所述待定电池的目标变化情况,从所有所述待定电池中确定出所述目标变化情况为预设变化情况的待定电池,作为用于膨胀分析的目标电池。
41.作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,所述模型建立模块根据所述目标电池,建立所述目标电池的膨胀变化仿真模型的方式具体为:
42.确定所述目标电池的特征参数;所述目标电池的特征参数包括所述目标电池的内
部空间情况、极片材料类型参数、电解质类型参数、隔膜材料类型参数、电芯数量参数以及单个电芯所包含的极片数量参数中的至少一种;
43.根据所述目标电池的特征参数,建立所述目标电池的膨胀变化仿真模型;所述目标电池的膨胀变化仿真模型包括与所述目标电池的极片相匹配的微观电化学耦合力学模型,以及与所述目标电池的电芯相匹配的单电芯原位膨胀实验模型。
44.作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,所述分析模块通过所述膨胀变化仿真模型,对所述目标电池进行膨胀变化仿真分析,得到所述膨胀变化仿真模型的仿真分析结果的方式具体为:
45.通过所述微观电化学耦合力学模型,根据所述目标电池对应的循环充放电圈数参数以及对应的剩余电量参数,对所述目标电池的极片在充放电过程中的膨胀变化进行仿真分析,得到所述微观电化学耦合力学模型的第一仿真分析结果;所述第一仿真分析结果包括所述目标电池的极片均质化力学属性信息和/或第一仿真膨胀变化情况,所述第一仿真膨胀变化情况包括所述目标电池的极片随着所述目标电池的循环充放电圈数参数变化而变化的仿真膨胀变化情况,和/或,随着所述目标电池的剩余电量参数变化而变化的仿真膨胀变化情况;
46.通过所述单电芯原位膨胀实验模型,根据所述目标电池对应的循环充放电圈数参数以及对应的剩余电量参数,对所述目标电池的电芯在充放电过程中的膨胀变化进行仿真分析,得到所述单电芯原位膨胀实验模型的第二仿真分析结果;所述第二仿真分析结果包括所述目标电池的电芯均质化力学属性信息和/或第二仿真膨胀变化情况,所述第二仿真膨胀变化情况包括所述目标电池的电芯随着所述目标电池的循环充放电圈数参数变化而变化的仿真膨胀变化情况,和/或,随着所述目标电池的剩余电量参数变化而变化的仿真膨胀变化情况;
47.根据所述第一仿真分析结果以及所述第二仿真分析结果,确定所述膨胀变化仿真模型的仿真分析结果。
48.作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,所述制备模块根据所述极片膨胀量分布情况,制备与所述目标电池相匹配的壳体整形治具的方式具体包括:
49.根据预设的极片膨胀量差异划分参数以及所述极片膨胀量分布情况,对所述目标电池的极片进行区域划分操作,得到所述极片对应的多个划分区域;所述极片膨胀量分布情况包括极片膨胀力分布情况和/或极片膨胀位移分布情况;
50.确定每个所述划分区域对应的区域膨胀量分布情况,并根据所有所述划分区域对应的区域膨胀量分布情况,确定所述目标电池的壳体整形治具制备参数;
51.根据所述目标电池的壳体整形治具制备参数,制备与所述目标电池相匹配的壳体整形治具。
52.作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,所述制备模块根据预设的极片膨胀量差异划分参数以及所述极片膨胀量分布情况,对所述目标电池的极片进行区域划分操作,得到所述极片对应的多个划分区域的方式具体为:
53.确定所述目标电池的极片的制造工艺参数;所述制造工艺参数包括极片厚度分布情况、极片材料类型分布情况以及极片形变量分布情况中的至少一种;
54.根据所述极片的制造工艺参数,确定所述制造工艺参数对所述极片的区域划分影
响度,并判断所述区域划分影响度是否大于或等于预设的影响度阈值;
55.当判断结果为是时,根据预设的极片膨胀量差异划分参数、预设的极片制造工艺差异划分参数、所述极片的制造工艺参数以及所述极片膨胀量分布情况,对所述目标电池的极片进行区域划分操作,得到所述极片对应的多个划分区域;
56.当判断结果为否时,根据预设的极片膨胀量差异划分参数以及所述极片膨胀量分布情况,对所述目标电池的极片进行区域划分操作,得到所述极片对应的多个划分区域。
57.作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,每个所述划分区域对应的区域膨胀量分布情况包括该划分区域对应的区域膨胀力分布情况和/或区域膨胀位移分布情况;
58.其中,所述制备模块根据所有所述划分区域对应的区域膨胀量分布情况,确定所述目标电池的壳体整形治具制备参数的方式具体为:
59.根据所有所述划分区域对应的区域膨胀量分布情况,确定所述目标电池的壳体受膨胀量分布情况;所述壳体受膨胀量分布情况包括壳体受膨胀力分布情况和/或壳体受膨胀位移分布情况;
60.根据所述壳体受膨胀量分布情况,确定所述目标电池的壳体整形治具制备参数;所述壳体整形治具制备参数包括壳体整形治具制备工艺参数、壳体整形治具制备材料类型参数以及壳体整形治具制备形状参数中的至少一种。
61.本发明第三方面公开了另一种电池壳体的整形装置,所述装置包括:
62.存储有可执行程序代码的存储器;
63.与所述存储器耦合的处理器;
64.所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码,执行本发明第一方面公开的电池壳体的整形方法。
65.本发明第四方面公开了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令被调用时,用于执行本发明第一方面公开的电池壳体的整形方法。
66.与现有技术相比,本发明实施例具有以下有益效果:
67.本发明实施例中,确定用于膨胀分析的目标电池,并根据目标电池,建立目标电池的膨胀变化仿真模型;通过膨胀变化仿真模型,对目标电池进行膨胀变化仿真分析,得到膨胀变化仿真模型的仿真分析结果,并根据仿真分析结果,确定目标电池的极片膨胀量分布情况;根据极片膨胀量分布情况,制备与目标电池相匹配的壳体整形治具。可见,实施本发明能够通过壳体整形治具对壳体进行整形,得到能够缓冲膨胀的整形后壳体,这样,可以缓解电池循环过程中极片所产生的膨胀力问题,进而可以减少整形后壳体由于相互作用力而鼓胀变形的情况发生,从而可以提升电池的循环性能,以满足用户的电池制备需求。
附图说明
68.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
69.图1是本发明实施例公开的一种电池壳体的整形方法的流程示意图;
70.图2是本发明实施例公开的另一种电池壳体的整形方法的流程示意图;
71.图3是本发明实施例公开的一种电池壳体的整形装置的结构示意图;
72.图4是本发明实施例公开的另一种电池壳体的整形装置的结构示意图;
73.图5是本发明实施例公开的一种电池壳体受力膨胀的示意图;
74.图6是本发明实施例公开的一种壳体整形治具对电池壳体进行整形的示意图。
具体实施方式
75.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
76.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或端没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或端固有的其他步骤或单元。
77.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
78.本发明公开了一种电池壳体的整形方法、装置及计算机存储介质,可以缓解电池循环过程中极片所产生的膨胀力问题,进而可以减少整形后壳体由于相互作用力而鼓胀变形的情况发生,从而可以提升电池的循环性能,以满足用户的电池制备需求。
79.实施例一
80.请参阅图1,图1是本发明实施例公开的一种电池壳体的整形方法的流程示意图。其中,图1所描述的电池壳体的整形方法可以应用于对各种类型的电池壳体进行防膨胀整形,如壳体为方形的锂电池、壳体为纽扣式的碱性锰锌电池等等,本发明实施例不做限定。可选的,该方法可以由电池壳体整形系统实现,该电池壳体整形系统可以集成在电池壳体整形装置中,也可以是用于对电池壳体整形流程进行处理的本地服务器或云端服务器等,本发明实施例不做限定。
81.如图1所示,该电池壳体的整形方法可以包括以下操作:
82.101、确定用于膨胀分析的目标电池,并根据目标电池,建立目标电池的膨胀变化仿真模型。
83.在本发明实施例中,该目标电池可以理解为已充放电一定循环充放电圈数和/或充放电后还剩一定剩余电量的电池,如以恒流/压模式循环充放电了a圈后,剩余电量参数为100%的电池,作为用于膨胀分析的目标电池。进一步的,建立目标电池的膨胀变化仿真模型,可从多孔微观颗粒层面到多层电芯层面出发,逐步构建出与电池的极片相匹配的微观电化学耦合力学模型,及与电池的电芯相匹配的单电芯原位膨胀实验模型,以分析出任一极片以及单电芯的极片间的膨胀量变化情况。
84.102、通过膨胀变化仿真模型,对目标电池进行膨胀变化仿真分析,得到膨胀变化仿真模型的仿真分析结果,并根据仿真分析结果,确定目标电池的极片膨胀量分布情况。
85.在本发明实施例中,通过膨胀变化仿真模型,对目标电池进行膨胀变化仿真分析,可以得到随着目标电池循环过程中的剩余电量变化/循环充放电圈数变化,由于目标电池的电池固态电解质界面增长和/或温度变化而引起的膨胀量变化情况。
86.可选的,膨胀变化仿真模型的仿真分析结果包括微观电化学耦合力学模型的仿真分析结果以及单电芯原位膨胀实验模型的仿真分析结果,其中,微观电化学耦合力学模型的仿真分析结果包括微观电化学耦合力学模型所分析出的极片均质化力学属性信息、随目标电池的剩余电量参数变化而变化的仿真膨胀变化情况以及随目标电池的循环充放电圈数变化而变化的仿真膨胀变化情况中的至少一种,而单电芯原位膨胀实验模型的仿真分析结果包括单电芯原位膨胀实验模型所分析出的电芯均质化力学属性信息、随目标电池的剩余电量参数变化而变化的仿真膨胀变化情况以及随目标电池的循环充放电圈数变化而变化的仿真膨胀变化情况中的至少一种。
87.103、根据极片膨胀量分布情况,制备与目标电池相匹配的壳体整形治具。
88.在本发明实施例中,其中,壳体整形治具用于对目标电池的壳体进行整形,以得到能够缓冲膨胀的整形后壳体。
89.需要说明的是,通常来说,如图5所示,图5为本发明实施例公开的一种电池壳体受力膨胀的示意图,其中,对于方形锂电池来说,由于锂离子不断嵌入和脱出等原因,正负极片的厚度会有不同程度的增加,在宏观上表现为锂离子电池单体厚度方向尺寸增加的膨胀行为。而当膨胀到一定程度后,极片会碰触到壳体产生相互作用力,导致壳体鼓胀变形。而由于壳体端板侧(即图5-b左的1、2面)与上下侧的大面(即图5-b左的3、4面)受力程度不同,会产生不同的形变(如图5-b右),最终体现出来的是电池内部极片中间部分受力大,两侧小。而在电池循环过程中,壳体受力过大的部分,rsol试液电阻增加,固相体积分数增加,离子传导内阻增加,导致容量发挥异常;壳体受力过小的部分,rct电荷转移电阻增加,活性材料内部电子传导距离增加,导致循环失效。
90.因此,如图6所示,图6为本发明实施例公开的一种壳体整形治具对电池壳体进行整形的示意图,其中,通过制备出异形电池壳体,如将壳体的大面(即图5-b左的3、4面)整形成3d弧面,中间低,两端高。这样,能够保证在电池循环过程中,极片膨胀对整形后壳体产生的相互作用力基本处于相同水平,以缓解极片带来的膨胀力问题,降低了循环后期电池极片受力不均的风险,从而提高了电池的循环性能。
91.可见,实施本发明实施例能够通过壳体整形治具对壳体进行整形,得到能够缓冲膨胀的整形后壳体,这样,可以缓解电池循环过程中极片所产生的膨胀力问题,进而可以减少整形后壳体由于相互作用力而鼓胀变形的情况发生,从而可以提升电池的循环性能,以满足用户的电池制备需求。
92.在一个可选的实施例中,上述步骤101中的确定用于膨胀分析的目标电池,包括:
93.确定已充放电的多个待定电池中每个待定电池的目标变化情况;
94.根据每个待定电池的目标变化情况,从所有待定电池中确定出目标变化情况为预设变化情况的待定电池,作为用于膨胀分析的目标电池。
95.在该可选的实施例中,可选的,每个待定电池的目标变化情况包括该待定电池的
容量变化情况和/或膨胀变化情况,其中,每个待定电池均存在对应的循环充放电圈数参数以及剩余电量参数。
96.举例来说,如可以从已循环参数不同的待定电池中确定出出现容量骤降现象的待定电池,作为用于膨胀分析的目标电池(如循环200圈之后的待定电池容量骤降,则以已循环200圈的待定电池作为目标电池),或者,可以从当前剩余电量参数不同的待定电池中确定出膨胀变化最大的待定电池,作为用于膨胀分析的目标电池(如当当前剩余电量参数为100%时待定电池的膨胀变化最大,则以剩余电量参数为100%的待定电池作为目标电池)。
97.可见,该可选的实施例能够基于待定电池的目标变化情况,从中确定出用于膨胀分析的目标电池,这样,有利于提高对目标电池的确定可靠性及准确性,进而有利于基于目标电池精准可靠地建立与其对应的膨胀变化仿真模型,从而有利于对目标电池做出精准可靠的膨胀变化分析,以制备出与其壳体相对应的壳体整形治具并对壳体进行整形,缓解循环膨胀问题。
98.在另一个可选的实施例中,上述步骤101中的根据目标电池,建立目标电池的膨胀变化仿真模型,包括:
99.确定目标电池的特征参数;
100.根据目标电池的特征参数,建立目标电池的膨胀变化仿真模型。
101.在该可选的实施例中,即结合电池的各种材料特征参数、空间特征参数、极片/电芯数量特征参数,来建立目标电池的膨胀变化仿真模型。可选的,目标电池的特征参数包括目标电池的内部空间情况、极片材料类型参数、电解质类型参数、隔膜材料类型参数、电芯数量参数以及单个电芯所包含的极片数量参数中的至少一种。
102.具体的,目标电池的膨胀变化仿真模型包括与目标电池的极片相匹配的微观电化学耦合力学模型,以及与目标电池的电芯相匹配的单电芯原位膨胀实验模型。而通过建立目标电池的微观电化学耦合力学模型及单电芯原位膨胀实验模型,可以实现对目标电池的多孔微观颗粒层面至多层电芯层面的膨胀变化分析,从而分析出目标电池的极片均质化力学属性信息、电芯均质化力学属性信息、极片层面中随剩余电量参数/循环参数变化而变化的仿真膨胀变化情况以及电芯层面中随剩余电量参数/循环参数变化而变化的仿真膨胀变化情况等等。
103.进一步的,在根据目标电池的特征参数,建立目标电池的膨胀变化仿真模型之前,该方法还包括:
104.确定目标电池的极片间接触情况,并根据目标电池的极片间接触情况,确定目标电池的极片分析面;
105.根据目标电池的特征参数以及极片分析面,建立目标电池的膨胀变化仿真模型。
106.在该可选的实施例中,举例来说,如方形锂电池所采用的电池工艺为将极片进行层层叠加,此时,在充放电过程中锂离子脱嵌导致的膨胀一般只会在极片的大面产生,侧面几乎不会产生膨胀,这样,可以只针对极片的大面,并结合目标电池的特征参数,来建立目标电池的膨胀变化仿真模型。
107.可见,该可选的实施例能够基于目标电池的各种特征参数,来建立目标电池的膨胀变化仿真模型,有利于提高对目标电池的膨胀变化仿真模型的建立可靠性及准确性,进而有利于在通过膨胀变化仿真模型对目标电池进行膨胀变化分析的过程中,提高对其膨胀
变化分析的全面性、可靠性及准确性,从而有利于得到精准有效的目标电池的膨胀变化分析结果。
108.在又一个可选的实施例中,上述步骤102中的通过膨胀变化仿真模型,对目标电池进行膨胀变化仿真分析,得到膨胀变化仿真模型的仿真分析结果,包括:
109.通过微观电化学耦合力学模型,根据目标电池对应的循环充放电圈数参数以及对应的剩余电量参数,对目标电池的极片在充放电过程中的膨胀变化进行仿真分析,得到微观电化学耦合力学模型的第一仿真分析结果;
110.通过单电芯原位膨胀实验模型,根据目标电池对应的循环充放电圈数参数以及对应的剩余电量参数,对目标电池的电芯在充放电过程中的膨胀变化进行仿真分析,得到单电芯原位膨胀实验模型的第二仿真分析结果;
111.根据第一仿真分析结果以及第二仿真分析结果,确定膨胀变化仿真模型的仿真分析结果。
112.在该可选的实施例中,即通过微观电化学耦合力学模型以及单电芯原位膨胀实验模型,实现对目标电池的多孔微观颗粒层面到多电芯层面的膨胀仿真分析。可选的,第一仿真分析结果包括目标电池的极片均质化力学属性信息和/或第一仿真膨胀变化情况,以及第一仿真膨胀变化情况包括目标电池的极片随着目标电池的循环充放电圈数参数变化而变化的仿真膨胀变化情况,和/或,随着目标电池的剩余电量参数变化而变化的仿真膨胀变化情况。进一步可选的,第二仿真分析结果包括目标电池的电芯均质化力学属性信息和/或第二仿真膨胀变化情况,以及第二仿真膨胀变化情况包括目标电池的电芯随着目标电池的循环充放电圈数参数变化而变化的仿真膨胀变化情况,和/或,随着目标电池的剩余电量参数变化而变化的仿真膨胀变化情况。
113.进一步的,在通过单电芯原位膨胀实验模型对目标电池进行仿真分析的过程中,可加载原位膨胀仪的边界条件,并输入一些以往对目标电池的实测膨胀力数据及材料特性参数等等。再进一步的,膨胀变化仿真模型的仿真分析结果可以在对第一仿真分析结果以及第二仿真分析结果进行结果处理之后,基于处理后的第一仿真分析结果以及处理后的第二仿真分析结果而确定出。
114.可见,该可选的实施例能够实现对目标电池的多孔微观颗粒层面到多电芯层面的膨胀仿真分析,可以全面地对目标电池在循环过程中的膨胀变化进行仿真分析,进而可以提高对目标电池的仿真分析可靠性及准确性,从而可以基于仿真分析结果可靠且准确地制备出能用于对电池壳体进行缓冲膨胀整形的壳体整形治具,以缓解目标电池的壳体在循环过程中的鼓胀变形问题。
115.实施例二
116.请参阅图2,图2是本发明实施例公开的一种电池壳体的整形方法的流程示意图。其中,图2所描述的电池壳体的整形方法可以应用于对各种类型的电池壳体进行防膨胀整形,如壳体为方形的锂电池、壳体为纽扣式的碱性锰锌电池等等,本发明实施例不做限定。可选的,该方法可以由电池壳体整形系统实现,该电池壳体整形系统可以集成在电池壳体整形装置中,也可以是用于对电池壳体整形流程进行处理的本地服务器或云端服务器等,本发明实施例不做限定。
117.如图2所示,该电池壳体的整形方法可以包括以下操作:
118.201、确定用于膨胀分析的目标电池,并根据目标电池,建立目标电池的膨胀变化仿真模型。
119.202、通过膨胀变化仿真模型,对目标电池进行膨胀变化仿真分析,得到膨胀变化仿真模型的仿真分析结果,并根据仿真分析结果,确定目标电池的极片膨胀量分布情况。
120.203、根据预设的极片膨胀量差异划分参数以及极片膨胀量分布情况,对目标电池的极片进行区域划分操作,得到极片对应的多个划分区域。
121.在本发明实施例中,即基于仿真分析结果,对极片膨胀力/膨胀位移量相近的区域进行划分。可选的,极片膨胀量分布情况包括极片膨胀力分布情况和/或极片膨胀位移分布情况。
122.204、确定每个划分区域对应的区域膨胀量分布情况,并根据所有划分区域对应的区域膨胀量分布情况,确定目标电池的壳体整形治具制备参数。
123.在本发明实施例中,可以基于划分之后的每个划分区域对应的极片膨胀量分布情况,来确定出其对应的区域膨胀量分布情况(如对该划分区域对应的极片膨胀量分布情况进行数据合并、异常数据删除等等)。可选的,每个划分区域对应的区域膨胀量分布情况包括该划分区域对应的区域膨胀力分布情况和/或区域膨胀位移分布情况。
124.205、根据目标电池的壳体整形治具制备参数,制备与目标电池相匹配的壳体整形治具。
125.在本发明实施例中,如图6所示,若需将电池壳体的大面进行凹陷整形,则需要确定出施力面为向下凸的壳体整形治具制备参数,从而制备出与目标电池相匹配的壳体整形治具,其中,壳体整形治具制备参数至少包括壳体整形治具制备形状参数,如向下凸的弧度参数、弧面面积参数等等。
126.举例来说,如先收集循环100圈的、剩余电量参数为100%的目标电池进行膨胀力位移仿真模拟分析,得到目标电池的极片膨胀量分布情况。根据极片膨胀量分布情况,以膨胀力/膨胀位移作标准,将相近或相等膨胀力/膨胀位移的极片划分为一个个区域,并通过极片膨胀量分布情况以及结合划分出的极片若干区域,制备出弧形的壳体整形治具。最后,使用壳体整形治具对目标电池的壳体进行整形,得到壳体大面为弧面的异形电池壳体。
127.在本发明实施例中,针对步骤201-步骤202的其它描述,请参照实施例一中针对步骤101-步骤102的详细描述,本发明实施例不再赘述。
128.可见,实施本发明实施例能够基于划分之后的每个划分区域对应的区域膨胀量分布情况,来确定出目标电池的壳体整形治具制备参数,以制备出用于目标电池壳体整形的壳体整形治具,这样,有利于提高确定出的壳体整形治具制备参数的可靠性及准确性,进而有利于提高制备出的壳体整形治具的可靠性及精准性,从而有利于基于壳体整形治具整形出能够缓冲膨胀的整形后壳体。
129.在一个可选的实施例中,上述步骤203中的根据预设的极片膨胀量差异划分参数以及极片膨胀量分布情况,对目标电池的极片进行区域划分操作,得到极片对应的多个划分区域,包括:
130.确定目标电池的极片的制造工艺参数;
131.根据极片的制造工艺参数,确定制造工艺参数对极片的区域划分影响度,并判断区域划分影响度是否大于或等于预设的影响度阈值;
132.当判断结果为是时,根据预设的极片膨胀量差异划分参数、预设的极片制造工艺差异划分参数、极片的制造工艺参数以及极片膨胀量分布情况,对目标电池的极片进行区域划分操作,得到极片对应的多个划分区域;
133.当判断结果为否时,根据预设的极片膨胀量差异划分参数以及极片膨胀量分布情况,对目标电池的极片进行区域划分操作,得到极片对应的多个划分区域。
134.在该可选的实施例中,即除了将膨胀力/膨胀位移相近的区域进行划分之外,还可以进一步结合极片的生产制造工艺公差来对极片进行区域划分。可选的,制造工艺参数包括极片厚度分布情况、极片材料类型分布情况以及极片形变量分布情况中的至少一种。
135.可见,该可选的实施例还能够进一步结合极片的制造工艺参数,对极片进行区域划分操作,这样,有利于提高对极片区域划分操作的可靠性及准确性,进而有利于进一步提高基于划分出的划分区域而制备出的壳体整形治具的可靠性及准确性,从而有利于整形出能够缓冲膨胀的电池壳体,以保证电池的循环性能。
136.在另一个可选的实施例中,上述步骤204中的根据所有划分区域对应的区域膨胀量分布情况,确定目标电池的壳体整形治具制备参数,包括:
137.根据所有划分区域对应的区域膨胀量分布情况,确定目标电池的壳体受膨胀量分布情况;
138.根据壳体受膨胀量分布情况,确定目标电池的壳体整形治具制备参数。
139.在该可选的实施例中,可选的,壳体受膨胀量分布情况包括壳体受膨胀力分布情况和/或壳体受膨胀位移分布情况。进一步可选的,壳体整形治具制备参数包括壳体整形治具制备工艺参数、壳体整形治具制备材料类型参数以及壳体整形治具制备形状参数中的至少一种。进一步的,根据壳体受膨胀量分布情况,确定目标电池的壳体整形治具制备参数,可以理解为壳体受到的膨胀力/膨胀位移越大,为了与目标电池的循环过程中极片产生的膨胀力/膨胀位移对冲,电池壳体就需要越凹陷,则对于壳体整形治具来说就是向下越凸出(如图6所示)。
140.可见,该可选的实施例能够基于确定出的目标电池的壳体受膨胀量分布情况,确定目标电池的壳体整形治具制备参数,这样,可以提高对目标电池的壳体整形治具制备参数的可靠性及准确性,进而可以提高制备出的壳体整形治具的可靠性及准确性,从而可以精准地整形出能够缓冲膨胀的电池壳体,以保证电池的循环性能。
141.实施例三
142.请参阅图3,图3是本发明实施例公开的一种电池壳体的整形装置的结构示意图。如图3所示,该电池壳体的整形装置可以包括:
143.确定模块301,用于确定用于膨胀分析的目标电池;
144.模型建立模块302,用于根据目标电池,建立目标电池的膨胀变化仿真模型;
145.分析模块303,用于通过膨胀变化仿真模型,对目标电池进行膨胀变化仿真分析,得到膨胀变化仿真模型的仿真分析结果;
146.确定模块301,还用于根据仿真分析结果,确定目标电池的极片膨胀量分布情况;
147.制备模块304,用于根据极片膨胀量分布情况,制备与目标电池相匹配的壳体整形治具。
148.在本发明实施例中,壳体整形治具用于对目标电池的壳体进行整形,以得到能够
缓冲膨胀的整形后壳体。
149.可见,实施图3所描述的电池壳体的整形装置能够通过壳体整形治具对壳体进行整形,得到能够缓冲膨胀的整形后壳体,这样,可以缓解电池循环过程中极片所产生的膨胀力问题,进而可以减少整形后壳体由于相互作用力而鼓胀变形的情况发生,从而可以提升电池的循环性能,以满足用户的电池制备需求。
150.在一个可选的实施例中,确定模块301确定用于膨胀分析的目标电池的方式具体为:
151.确定已充放电的多个待定电池中每个待定电池的目标变化情况;
152.根据每个待定电池的目标变化情况,从所有待定电池中确定出目标变化情况为预设变化情况的待定电池,作为用于膨胀分析的目标电池。
153.在该可选的实施例中,每个待定电池的目标变化情况包括该待定电池的容量变化情况和/或膨胀变化情况,每个待定电池均存在对应的循环充放电圈数参数以及剩余电量参数。
154.可见,实施图3所描述的电池壳体的整形装置能够基于待定电池的目标变化情况,从中确定出用于膨胀分析的目标电池,这样,有利于提高对目标电池的确定可靠性及准确性,进而有利于基于目标电池精准可靠地建立与其对应的膨胀变化仿真模型,从而有利于对目标电池做出精准可靠的膨胀变化分析,以制备出与其壳体相对应的壳体整形治具并对壳体进行整形,缓解循环膨胀问题。
155.在另一个可选的实施例中,模型建立模块302根据目标电池,建立目标电池的膨胀变化仿真模型的方式具体为:
156.确定目标电池的特征参数;
157.根据目标电池的特征参数,建立目标电池的膨胀变化仿真模型。
158.在该可选的实施例中,目标电池的特征参数包括目标电池的内部空间情况、极片材料类型参数、电解质类型参数、隔膜材料类型参数、电芯数量参数以及单个电芯所包含的极片数量参数中的至少一种;目标电池的膨胀变化仿真模型包括与目标电池的极片相匹配的微观电化学耦合力学模型,以及与目标电池的电芯相匹配的单电芯原位膨胀实验模型。
159.可见,实施图3所描述的电池壳体的整形装置能够基于目标电池的各种特征参数,来建立目标电池的膨胀变化仿真模型,有利于提高对目标电池的膨胀变化仿真模型的建立可靠性及准确性,进而有利于在通过膨胀变化仿真模型对目标电池进行膨胀变化分析的过程中,提高对其膨胀变化分析的全面性、可靠性及准确性,从而有利于得到精准有效的目标电池的膨胀变化分析结果。
160.在又一个可选的实施例中,分析模块303通过膨胀变化仿真模型,对目标电池进行膨胀变化仿真分析,得到膨胀变化仿真模型的仿真分析结果的方式具体为:
161.通过微观电化学耦合力学模型,根据目标电池对应的循环充放电圈数参数以及对应的剩余电量参数,对目标电池的极片在充放电过程中的膨胀变化进行仿真分析,得到微观电化学耦合力学模型的第一仿真分析结果;
162.通过单电芯原位膨胀实验模型,根据目标电池对应的循环充放电圈数参数以及对应的剩余电量参数,对目标电池的电芯在充放电过程中的膨胀变化进行仿真分析,得到单电芯原位膨胀实验模型的第二仿真分析结果;
163.根据第一仿真分析结果以及第二仿真分析结果,确定膨胀变化仿真模型的仿真分析结果。
164.在该可选的实施例中,第一仿真分析结果包括目标电池的极片均质化力学属性信息和/或第一仿真膨胀变化情况,第一仿真膨胀变化情况包括目标电池的极片随着目标电池的循环充放电圈数参数变化而变化的仿真膨胀变化情况,和/或,随着目标电池的剩余电量参数变化而变化的仿真膨胀变化情况;第二仿真分析结果包括目标电池的电芯均质化力学属性信息和/或第二仿真膨胀变化情况,第二仿真膨胀变化情况包括目标电池的电芯随着目标电池的循环充放电圈数参数变化而变化的仿真膨胀变化情况,和/或,随着目标电池的剩余电量参数变化而变化的仿真膨胀变化情况。
165.可见,实施图3所描述的电池壳体的整形装置能够实现对目标电池的多孔微观颗粒层面到多电芯层面的膨胀仿真分析,可以全面地对目标电池在循环过程中的膨胀变化进行仿真分析,进而可以提高对目标电池的仿真分析可靠性及准确性,从而可以基于仿真分析结果可靠且准确地制备出能用于对电池壳体进行缓冲膨胀整形的壳体整形治具,以缓解目标电池的壳体在循环过程中的鼓胀变形问题。
166.在又一个可选的实施例中,制备模块304根据极片膨胀量分布情况,制备与目标电池相匹配的壳体整形治具的方式具体包括:
167.根据预设的极片膨胀量差异划分参数以及极片膨胀量分布情况,对目标电池的极片进行区域划分操作,得到极片对应的多个划分区域;
168.确定每个划分区域对应的区域膨胀量分布情况,并根据所有划分区域对应的区域膨胀量分布情况,确定目标电池的壳体整形治具制备参数;
169.根据目标电池的壳体整形治具制备参数,制备与目标电池相匹配的壳体整形治具。
170.在该可选的实施例中,极片膨胀量分布情况包括极片膨胀力分布情况和/或极片膨胀位移分布情况。
171.可见,实施图3所描述的电池壳体的整形装置能够基于划分之后的每个划分区域对应的区域膨胀量分布情况,来确定出目标电池的壳体整形治具制备参数,以制备出用于目标电池壳体整形的壳体整形治具,这样,有利于提高确定出的壳体整形治具制备参数的可靠性及准确性,进而有利于提高制备出的壳体整形治具的可靠性及精准性,从而有利于基于壳体整形治具整形出能够缓冲膨胀的整形后壳体。
172.在又一个可选的实施例中,制备模块304根据预设的极片膨胀量差异划分参数以及极片膨胀量分布情况,对目标电池的极片进行区域划分操作,得到极片对应的多个划分区域的方式具体为:
173.确定目标电池的极片的制造工艺参数;
174.根据极片的制造工艺参数,确定制造工艺参数对极片的区域划分影响度,并判断区域划分影响度是否大于或等于预设的影响度阈值;
175.当判断结果为是时,根据预设的极片膨胀量差异划分参数、预设的极片制造工艺差异划分参数、极片的制造工艺参数以及极片膨胀量分布情况,对目标电池的极片进行区域划分操作,得到极片对应的多个划分区域;
176.当判断结果为否时,根据预设的极片膨胀量差异划分参数以及极片膨胀量分布情
况,对目标电池的极片进行区域划分操作,得到极片对应的多个划分区域。
177.在该可选的实施例中,制造工艺参数包括极片厚度分布情况、极片材料类型分布情况以及极片形变量分布情况中的至少一种。
178.可见,实施图3所描述的电池壳体的整形装置还能够进一步结合极片的制造工艺参数,对极片进行区域划分操作,这样,有利于提高对极片区域划分操作的可靠性及准确性,进而有利于进一步提高基于划分出的划分区域而制备出的壳体整形治具的可靠性及准确性,从而有利于整形出能够缓冲膨胀的电池壳体,以保证电池的循环性能。
179.在又一个可选的实施例中,制备模块304根据所有划分区域对应的区域膨胀量分布情况,确定目标电池的壳体整形治具制备参数的方式具体为:
180.根据所有划分区域对应的区域膨胀量分布情况,确定目标电池的壳体受膨胀量分布情况;
181.根据壳体受膨胀量分布情况,确定目标电池的壳体整形治具制备参数。
182.在该可选的实施例中,每个划分区域对应的区域膨胀量分布情况包括该划分区域对应的区域膨胀力分布情况和/或区域膨胀位移分布情况;壳体受膨胀量分布情况包括壳体受膨胀力分布情况和/或壳体受膨胀位移分布情况;壳体整形治具制备参数包括壳体整形治具制备工艺参数、壳体整形治具制备材料类型参数以及壳体整形治具制备形状参数中的至少一种。
183.可见,实施图3所描述的电池壳体的整形装置能够基于确定出的目标电池的壳体受膨胀量分布情况,确定目标电池的壳体整形治具制备参数,这样,可以提高对目标电池的壳体整形治具制备参数的可靠性及准确性,进而可以提高制备出的壳体整形治具的可靠性及准确性,从而可以精准地整形出能够缓冲膨胀的电池壳体,以保证电池的循环性能。
184.实施例四
185.请参阅图4,图4是本发明实施例公开的又一种电池壳体的整形装置的结构示意图。如图4所示,该电池壳体的整形装置可以包括:
186.存储有可执行程序代码的存储器401;
187.与存储器401耦合的处理器402;
188.处理器402调用存储器401中存储的可执行程序代码,执行本发明实施例一或本发明实施例二所描述的电池壳体的整形方法中的步骤。
189.实施例五
190.本发明实施例公开了一种计算机存储介质,该计算机存储介质存储有计算机指令,该计算机指令被调用时,用于执行本发明实施例一或本发明实施例二所描述的电池壳体的整形方法中的步骤。
191.实施例六
192.本发明实施例公开了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质,且该计算机程序可操作来使计算机执行实施例一或实施例二中所描述的电池壳体的整形方法中的步骤。
193.以上所描述的装置实施例仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中
的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
194.通过以上的实施例的具体描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(read-only memory,rom)、随机存储器(random access memory,ram)、可编程只读存储器(programmable read-only memory,prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read only memory,eprom)、一次可编程只读存储器(one-time programmable read-only memory,otprom)、电子抹除式可复写只读存储器(electrically-erasable programmable read-only memory,eeprom)、只读光盘(compact disc read-only memory,cd-rom)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
195.最后应说明的是:本发明实施例公开的一种电池壳体的整形方法、装置及计算机存储介质所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解;其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。
技术特征:
1.一种电池壳体的整形方法,其特征在于,所述方法包括:确定用于膨胀分析的目标电池,并根据所述目标电池,建立所述目标电池的膨胀变化仿真模型;通过所述膨胀变化仿真模型,对所述目标电池进行膨胀变化仿真分析,得到所述膨胀变化仿真模型的仿真分析结果,并根据所述仿真分析结果,确定所述目标电池的极片膨胀量分布情况;根据所述极片膨胀量分布情况,制备与所述目标电池相匹配的壳体整形治具;所述壳体整形治具用于对所述目标电池的壳体进行整形,以得到能够缓冲膨胀的整形后壳体。2.根据权利要求1所述的电池壳体的整形方法,其特征在于,所述确定用于膨胀分析的目标电池,包括:确定已充放电的多个待定电池中每个所述待定电池的目标变化情况;每个所述待定电池的目标变化情况包括该待定电池的容量变化情况和/或膨胀变化情况,每个所述待定电池均存在对应的循环充放电圈数参数以及剩余电量参数;根据每个所述待定电池的目标变化情况,从所有所述待定电池中确定出所述目标变化情况为预设变化情况的待定电池,作为用于膨胀分析的目标电池。3.根据权利要求2所述的电池壳体的整形方法,其特征在于,所述根据所述目标电池,建立所述目标电池的膨胀变化仿真模型,包括:确定所述目标电池的特征参数;所述目标电池的特征参数包括所述目标电池的内部空间情况、极片材料类型参数、电解质类型参数、隔膜材料类型参数、电芯数量参数以及单个电芯所包含的极片数量参数中的至少一种;根据所述目标电池的特征参数,建立所述目标电池的膨胀变化仿真模型;所述目标电池的膨胀变化仿真模型包括与所述目标电池的极片相匹配的微观电化学耦合力学模型,以及与所述目标电池的电芯相匹配的单电芯原位膨胀实验模型。4.根据权利要求3所述的电池壳体的整形方法,其特征在于,所述通过所述膨胀变化仿真模型,对所述目标电池进行膨胀变化仿真分析,得到所述膨胀变化仿真模型的仿真分析结果,包括:通过所述微观电化学耦合力学模型,根据所述目标电池对应的循环充放电圈数参数以及对应的剩余电量参数,对所述目标电池的极片在充放电过程中的膨胀变化进行仿真分析,得到所述微观电化学耦合力学模型的第一仿真分析结果;所述第一仿真分析结果包括所述目标电池的极片均质化力学属性信息和/或第一仿真膨胀变化情况,所述第一仿真膨胀变化情况包括所述目标电池的极片随着所述目标电池的循环充放电圈数参数变化而变化的仿真膨胀变化情况,和/或,随着所述目标电池的剩余电量参数变化而变化的仿真膨胀变化情况;通过所述单电芯原位膨胀实验模型,根据所述目标电池对应的循环充放电圈数参数以及对应的剩余电量参数,对所述目标电池的电芯在充放电过程中的膨胀变化进行仿真分析,得到所述单电芯原位膨胀实验模型的第二仿真分析结果;所述第二仿真分析结果包括所述目标电池的电芯均质化力学属性信息和/或第二仿真膨胀变化情况,所述第二仿真膨胀变化情况包括所述目标电池的电芯随着所述目标电池的循环充放电圈数参数变化而变化的仿真膨胀变化情况,和/或,随着所述目标电池的剩余电量参数变化而变化的仿真膨胀
变化情况;根据所述第一仿真分析结果以及所述第二仿真分析结果,确定所述膨胀变化仿真模型的仿真分析结果。5.根据权利要求1-4任一项所述的电池壳体的整形方法,其特征在于,所述根据所述极片膨胀量分布情况,制备与所述目标电池相匹配的壳体整形治具,包括:根据预设的极片膨胀量差异划分参数以及所述极片膨胀量分布情况,对所述目标电池的极片进行区域划分操作,得到所述极片对应的多个划分区域;所述极片膨胀量分布情况包括极片膨胀力分布情况和/或极片膨胀位移分布情况;确定每个所述划分区域对应的区域膨胀量分布情况,并根据所有所述划分区域对应的区域膨胀量分布情况,确定所述目标电池的壳体整形治具制备参数;根据所述目标电池的壳体整形治具制备参数,制备与所述目标电池相匹配的壳体整形治具。6.根据权利要求5所述的电池壳体的整形方法,其特征在于,所述根据预设的极片膨胀量差异划分参数以及所述极片膨胀量分布情况,对所述目标电池的极片进行区域划分操作,得到所述极片对应的多个划分区域,包括:确定所述目标电池的极片的制造工艺参数;所述制造工艺参数包括极片厚度分布情况、极片材料类型分布情况以及极片形变量分布情况中的至少一种;根据所述极片的制造工艺参数,确定所述制造工艺参数对所述极片的区域划分影响度,并判断所述区域划分影响度是否大于或等于预设的影响度阈值;当判断结果为是时,根据预设的极片膨胀量差异划分参数、预设的极片制造工艺差异划分参数、所述极片的制造工艺参数以及所述极片膨胀量分布情况,对所述目标电池的极片进行区域划分操作,得到所述极片对应的多个划分区域;当判断结果为否时,根据预设的极片膨胀量差异划分参数以及所述极片膨胀量分布情况,对所述目标电池的极片进行区域划分操作,得到所述极片对应的多个划分区域。7.根据权利要求5或6所述的电池壳体的整形方法,其特征在于,每个所述划分区域对应的区域膨胀量分布情况包括该划分区域对应的区域膨胀力分布情况和/或区域膨胀位移分布情况;其中,所述根据所有所述划分区域对应的区域膨胀量分布情况,确定所述目标电池的壳体整形治具制备参数,包括:根据所有所述划分区域对应的区域膨胀量分布情况,确定所述目标电池的壳体受膨胀量分布情况;所述壳体受膨胀量分布情况包括壳体受膨胀力分布情况和/或壳体受膨胀位移分布情况;根据所述壳体受膨胀量分布情况,确定所述目标电池的壳体整形治具制备参数;所述壳体整形治具制备参数包括壳体整形治具制备工艺参数、壳体整形治具制备材料类型参数以及壳体整形治具制备形状参数中的至少一种。8.一种电池壳体的整形装置,其特征在于,所述装置包括:确定模块,用于确定用于膨胀分析的目标电池;模型建立模块,用于根据所述目标电池,建立所述目标电池的膨胀变化仿真模型;分析模块,用于通过所述膨胀变化仿真模型,对所述目标电池进行膨胀变化仿真分析,
得到所述膨胀变化仿真模型的仿真分析结果;所述确定模块,还用于根据所述仿真分析结果,确定所述目标电池的极片膨胀量分布情况;制备模块,用于根据所述极片膨胀量分布情况,制备与所述目标电池相匹配的壳体整形治具;所述壳体整形治具用于对所述目标电池的壳体进行整形,以得到能够缓冲膨胀的整形后壳体。9.一种电池壳体的整形装置,其特征在于,所述装置包括:存储有可执行程序代码的存储器;与所述存储器耦合的处理器;所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码,执行如权利要求1-7任一项所述的电池壳体的整形方法。10.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令被调用时,用于执行如权利要求1-7任一项所述的电池壳体的整形方法。
技术总结
本发明公开了一种电池壳体的整形方法、装置及计算机存储介质,该方法包括:确定用于膨胀分析的目标电池,并根据目标电池,建立目标电池的膨胀变化仿真模型;通过膨胀变化仿真模型,对目标电池进行膨胀变化仿真分析,得到膨胀变化仿真模型的仿真分析结果,并根据仿真分析结果,确定目标电池的极片膨胀量分布情况;根据极片膨胀量分布情况,制备与目标电池相匹配的壳体整形治具。可见,实施本发明能够通过壳体整形治具对壳体进行整形,得到能够缓冲膨胀的整形后壳体,这样,可以缓解电池循环过程中极片所产生的膨胀力问题,进而可以减少整形后壳体由于相互作用力而鼓胀变形的情况发生,从而可以提升电池的循环性能,以满足用户的电池制备需求。池制备需求。池制备需求。
技术研发人员:赵贞帅
受保护的技术使用者:湖北亿纬动力有限公司
技术研发日:2023.05.31
技术公布日:2023/9/22
版权声明
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