电池的消薄区容量计算方法及装置与流程

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池的消薄区容量计算方法及装置。


背景技术：

2.目前，电池通过将带有活性物质的浆料涂覆在集流体上，烘干，然后经过组装、注液、化成、分容等一系列工序，最后制成电池。将浆料涂覆在集流体上并烘干的过程称为涂布。在涂布过程中，由于浆料流体特性，在涂层两侧边缘容易形成半月形特征，影响极片收卷和卷芯电性能，因此常对涂层两侧边缘进行消薄处理，消薄的比例与宽度会影响后续的工艺、电池的电性能及安全性能，若负极相对正极消薄过多，则会出现电池负极片容量和正极片容量的比值n/p不足、电芯析锂的情况。因此，识别消薄区析锂风险、计算消薄区容量是否满足要求是电芯设计制造的重要环节。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本发明的第一个目的在于提出一种电池的消薄区容量计算方法，由此，基于电池消薄区对应的面密度变化函数和有效克容量，准确计算出电池的消薄区容量，有助于设计制造高效、安全的电池。
5.本发明的第二个目的在于提出一种电池的消薄区容量计算装置。
6.本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。
7.本发明的第四个目的在于提出一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质。
8.本发明的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。
9.为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电池的消薄区容量计算方法，所述方法包括：
10.根据电池对应正极片涂层、负极片涂层处各点的面密度数据，确定出电池消薄区，其中，所述电池消薄区包括正极片消薄区和负极片消薄区；
11.基于所述正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征、负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征，分别构建出正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数；
12.根据所述正极片消薄区面密度变化函数和正极片的第一有效克容量，生成正极片容量，并根据所述负极片消薄区面密度变化函数和负极片的第二有效克容量，生成负极片容量。
13.为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电池的消薄区容量计算装置，所述装置包括：
14.第一确定模块，用于根据电池对应正极片涂层、负极片涂层处各点的面密度数据，确定出电池消薄区，其中，所述电池消薄区包括正极片消薄区和负极片消薄区；
15.构建模块，用于基于所述正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征、负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征，分别构建出正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数；
16.生成模块，用于根据所述正极片消薄区面密度变化函数和正极片的第一有效克容量，生成正极片容量，并根据所述负极片消薄区面密度变化函数和负极片的第二有效克容量，生成负极片容量。
17.为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行第一方面所述的方法。
18.为了实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，计算机指令用于使所述计算机执行第一方面所述的方法。
19.为了实现上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，计算机程序在被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
20.本发明实施例提供的电池的消薄区容量计算方法、装置、电子设备、存储介质和计算机程序产品，根据电池对应正极片涂层、负极片涂层处各点的面密度数据，确定电池消薄区，电池消薄区包括正极片消薄区和负极片消薄区；基于正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征、负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征，分别构建正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数；根据正极片消薄区面密度变化函数和正极片的第一有效克容量，生成正极片容量，并根据负极片消薄区面密度变化函数和负极片的第二有效克容量，生成负极片容量，由此，基于电池消薄区对应的面密度变化函数和有效克容量，准确计算出电池的消薄区容量，有助于设计制造高效、安全的电池。
21.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
22.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
23.图1为本发明实施例所提供的一种电池的消薄区容量计算方法的流程示意图；
24.图2为本发明实施例所提供的一种电池消薄区与电池正常区的划分示例图；
25.图3为本发明实施例所提供的一种正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数的拟合示例图；
26.图4为本发明实施例所提供的另一种电池的消薄区容量计算方法的流程示意图；
27.图5为本发明实施例所提供的一种电池消薄区的面密度示例图；
28.图6为本发明实施例所提供的一种电池消薄区各点的n/p示例图；
29.图7为本发明实施例提供的一种电池的消薄区容量计算装置的结构示意图。
具体实施方式
30.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终
相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.其中，需要说明的是，本发明技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
32.下面参考附图描述本发明实施例的电池的消薄区容量计算方法和装置。
33.图1为本发明实施例所提供的一种电池的消薄区容量计算方法的流程示意图。
34.如图1所示，该方法包括以下步骤：
35.步骤101，根据电池对应正极片涂层、负极片涂层处各点的面密度数据，确定出电池消薄区，其中，电池消薄区包括正极片消薄区和负极片消薄区。
36.可选地，电池可以为一种锂离子电池，但不仅限于此，该实施例对此不做具体限定。
37.可选地，电池对应正极片涂层、负极片涂层处各点的面密度数据可以通过β射线测量仪横向扫描正极片涂层、负极片涂层得到的，但不仅限于此。
38.在一些实施例中，根据电池对应正极片涂层、负极片涂层处各点的面密度数据，确定出正极片消薄区和负极片消薄区的一种实施方式可以为获取电池对应正极片涂层处各点面密度数据的第一平均面密度，以及预设的正极片正常区平均面密度的第一百分比，以基于第一平均面密度和第一百分比，确定电池对应的正极片消薄区；获取电池对应负极片涂层处各点面密度数据的第二平均面密度，以及预设的负极片正常区平均面密度的第二百分比，以基于第二平均面密度和第二百分比，确定电池对应的负极片消薄区。
39.可选地，如图2，可以定义正极片(负极片)处正常区平均面密度的0-a％为正极片消薄区(负极片消薄区)；此外，还可以测量正极片正常区平均面密度，记为ρ，则面密度为0-a％
·
ρ的区域称为正极片消薄区，其中，正极片消薄区和正极片正常区之间还存在削薄过渡区。
40.同理，还可以用正极片(负极片)正常区平均厚度或重量的0-a％定义正极片消薄区(负极片消薄区)。
41.其中，正极片(负极片)的a的值可以不一样，也可以一样，此处用a统称。a为无量纲常数。
42.在一些实施例中，本发明限定的a可以为95～99中任意一值。当a小于95，则面密度为a％
·
ρ-95％
·
ρ的消薄过渡区域未纳入考虑范围，而此区域可能存在析锂风险；当a大于99，考虑到涂布设备精度一般在1.2％-2％，若将面密度大于99％的范围定义为消薄区，则可能与极片正常区发生干涉，干扰消薄区的界定。
43.其中，正极片消薄区(负极片消薄区)宽度记作l，单位：mm。其中正极片用lc表示；负极用la表示。l依靠a来定义，距正极片(负极片)涂层边缘l处面密度应为a％
·
ρ。
44.可选地，正极片消薄区和负极片消薄区示例性的一种实施方式可以为，针对于正极片消薄区，取一段涂布后的正极片涂层，其宽为194mm，定义正极片正常区平均面密度的0-98.7％为正极片消薄区，用β射线测量仪横向扫描正极片涂层，每隔40mm测量一个面密度数据，取最中间3个值，计算得正极片正常区的平均面密度为363.6g/m2，则正极片消薄区范围为：0-358.9g/m2的区域。
45.针对于负极片消薄区，取一涂布后负极片涂层，其宽为203mm，定义负极片正常区
平均面密度的0-96.6％为负极片消薄区，用β射线测量仪横向扫描正极片涂层，每隔40mm测量一个面密度数据，取最中间3个值，计算得负极片正常区的平均面密度为167.8g/m2，则正极片消薄区范围为：0-162.1g/m2的区域。
46.步骤102，基于正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征、负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征，分别构建出正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数。
47.在一些实施例中，基于正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征、负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征，分别构建出正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数的一种实施方式可以为，通过对数函数以及多项式函数的方式对正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征进行拟合，以得到正极片消薄区面密度变化函数；通过对数函数以及多项式函数的方式对负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征进行拟合，以得到负极片消薄区面密度变化函数。
48.具体地，实测正极片消薄区(负极片消薄区)上各点面密度从涂层边缘至中央正极片(负极片)正常区的第一密度梯度特征(第二密度梯度特征)，分析曲线特征：靠近正极片(负极片)正常区的面密度数据符合浆料的流平特征，采用对数函数进行拟合其变化曲线；靠近边缘的区域由于表面张力等因素，在流平的基础上表现为轻微地偏厚，故采用多项式函数拟合其变化曲线。拟合结果r2值达0.8以上，表现出良好的吻合性。最后得到正极片消薄区面密度变化函数fc(x)和负极片消薄区面密度变化函数fa(x)，自变量x为距离正极片(负极片)边缘的距离，单位为mm。
49.其中，可以理解的是，图3为正极片消薄区和负极片消薄区对应的正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数的拟合示例图，在用β射线测量仪横向扫描正极片(负极片)后，从涂层边缘起，每隔1mm测量一个面密度数据，如图3。在正极消薄区宽度约为9mm，负极消薄区宽度约为8mm。根据第一密度梯度特征(第二密度梯度特征)，以x＝3为界，0～3mm采用二次函数进行拟合，3～20mm采用对数函数进行拟合，最后得到正极消薄区面密度变化函数fc(x)：
[0050][0051]
负极消薄区面密度变化函数fa(x)：
[0052][0053]
优选地，多项式拟合函数次数选择1～4次，参数较少，拟合效果更佳。
[0054]
步骤103，根据正极片消薄区面密度变化函数和正极片的第一有效克容量，生成正极片容量，并根据负极片消薄区面密度变化函数和负极片的第二有效克容量，生成负极片容量。
[0055]
在一些实施例中，根据正极片消薄区面密度变化函数和正极片的第一有效克容量，生成正极片容量，并根据负极片消薄区面密度变化函数和负极片的第二有效克容量，生成负极片容量的一种实施方式可以为，获取正极片的第一克容量和第一有效负载量(loading1)，以及负极片的第二克容量和第二有效负载量(loading2)；将第一克容量与第一有效负载量的乘积作为正极片的第一有效克容量，并将负极片的第二克容量与第二有效
负载量的乘积作为负极片的第二有效克容量；获取正极片消薄区面密度变化函数对正极片消薄区的第一面积进行积分生成的正极片质量，以及负极片消薄区面密度变化函数对负极片消薄区的第二面积进行积分生成的负极片质量；将第一有效克容量与正极片质量的乘积作为正极片容量，并将第二有效克容量与负极片质量的乘积作为负极片容量。
[0056]
其中，第一面积和第二面积的长度均为涂层长度，第一面积和第二面积的宽度是基于正极片的第一带料区与负极片的第二带料区之间的长度差确定的。
[0057]
具体地，通过fc(x)(fa(x))对正极片消薄区(负极片消薄区)的第一面积(第二面积)进行积分得到正极片容量(负极片容量)的过程中。由于电池实际工作中，考虑到电池的安全性，负极带料区会超过正极带料区约1～4mm，即overhang距离，记作b，单位：mm。超出部分负极片不纳入计算中，即需计算正极片涂层宽度向0～(l
a-b)mm、负极片涂层宽度向b～la mm区域的容量，由此，有效确定正极片消薄区(负极片消薄区)的第一面积(第二面积)。
[0058]
在电池的overhang距离b＝3mm时，计算fc(x)对正极片消薄区的第一面积进行积分的正极片质量gc，fa(x)对负极片消薄区的第二面积进行积分的正极片质量ga：
[0059][0060][0061]
其中，克容量记作c，单位：g/mm3。其中第一克容量用cc表示；第二克容量用ca表示；loading记作d，单位为1。其中，第一有效克容量用dc表示；第二有效克容量用da表示。
[0062]
本发明实施例的电池的消薄区容量计算方法，根据电池对应正极片涂层、负极片涂层处各点的面密度数据，确定电池消薄区，电池消薄区包括正极片消薄区和负极片消薄区；基于正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征、负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征，分别构建正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数；根据正极片消薄区面密度变化函数和正极片的第一有效克容量，生成正极片容量，并根据负极片消薄区面密度变化函数和负极片的第二有效克容量，生成负极片容量，由此，基于电池消薄区对应的面密度变化函数和有效克容量，准确计算出电池的消薄区容量，有助于设计制造高效、安全的电池。
[0063]
为了清楚说明上一实施例，本实施例还提供了另一种电池的消薄区容量计算方法，图4为本发明实施例所提供的另一种电池的消薄区容量计算方法的流程示意图。
[0064]
如图4所示，该方法可以包括以下步骤：
[0065]
步骤401，根据电池对应正极片涂层、负极片涂层处各点的面密度数据，确定出电池消薄区，其中，电池消薄区包括正极片消薄区和负极片消薄区。
[0066]
步骤402，基于正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征、负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征，分别构建出正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数。
[0067]
步骤403，根据正极片消薄区面密度变化函数和正极片的第一有效克容量，生成正极片容量，并根据负极片消薄区面密度变化函数和负极片的第二有效克容量，生成负极片容量。
[0068]
其中，需要说明的是，关于步骤401至步骤403的具体实现方式，可参见上述实施例
中的相关描述。
[0069]
步骤404，根据第一克容量、第一有效克容量、正极片消薄区面密度变化函数、第一面积，以及第二克容量、第二有效克容量、负极片消薄区面密度变化函数、第二面积，确定出电池消薄区的负极片容量和正极片容量的容量比。
[0070]
在一些实施例中，在第一克容量为cc、第一有效克容量为dc、正极片消薄区面密度变化函数为fc(x)、第一面积包括正极片消薄区长度s和正极片消薄区宽度0～(l
a-b)、第二克容量为ca、第二有效克容量为da、负极片消薄区面密度变化函数为fa(x)、第二面积包括负极片消薄区长度s和负极片消薄区宽度b～la的情况下，电池消薄区的负极片容量和正极片容量的容量比n/p的一种计算方式可以为:
[0071][0072]
具体地，在正极片消薄区面密度变化函数对第一面积进行积分得到的gc＝1382.10，负极片消薄区面密度变化函数对第二面积进行积分得到的ga＝801.53，电池设计信息中ca＝353ah/g，cc＝144ah/g，da＝96.5％，dc＝97.0％的情况下，电池消薄区的负极片容量和正极片容量的容量比n/p可以为：
[0073][0074]
其中，该n/p值处于电池安全工作范围内，消薄区几乎无析锂风险。
[0075]
步骤405，在容量比大于等于预设的风险阈值的情况下，选取出电池消薄区中的最小容量比，并确定出最小容量比点在电池消薄区中的目标风险位置。
[0076]
在一些实施例中，预设的风险阈值可以为多个阈值，具体地，可以以两个风险阈值为例，例如，第一风险阈值为1.06，第二风险阈值为1.12，在容量比n/p≥1.06，消薄区析锂风险大大降低；优选地，在n/p≥1.12，处于电池安全工作范围内，消薄区几乎无析锂风险。
[0077]
可选地，在容量比大于等于预设的风险阈值的情况下，即n/p≥1.12时，如图5所示，由于正极片(负极片)涂层的浆料流平的固有特征，第一密度梯度特征(第二密度梯度特征)并非均匀变化，分别在距边缘1～3mm、3～6mm处有一处拐点，因此电池消薄区各点的n/p不一致，存在一处n/p最小点，为最大析锂风险点，负极片此点面密度偏小，正极片此点面密度偏大。该点的目标风险位置位于负极片边缘4～6mm处，根据overhang距离，对应正极片边缘1～3mm处，位于正负极消薄区范围内。
[0078]
步骤406，根据目标风险位置处的负极片面密度、第二克容量、第二有效克容量，以及正极片面密度、第一克容量、第一有效克容量，计算出目标风险位置处的目标容量比，以基于目标容量比判断出目标风险位置是否存在风险。
[0079]
在一些实施例中，如图6所示，根据负极片消薄区面密度变化函数、第二克容量、第二有效克容量，以及正极片消薄区面密度变化函数、第一克容量、第一有效克容量，依次计算出电池消薄区各点的容量比，图6为电池消薄区各点的容量比示例图。
[0080]
具体地，可以将目标风险位置(最大析锂风险点)记作e点，测量e点负极片和正极片的面密度：fa(e)、fc(e)，并结合第二克容量ca、第二有效克容量da，第一克容量cc、第一有效克容量dc，则目标风险位置n/p的计算方式可以为：
[0081]
n/p＝(fa(e)
×
ca×
da)/(fc(e)
×cc
×
da)
[0082]
其中，在e点的n/p＝1.10的情况下，有一定的析锂风险，需改善工艺，降低鼓边程度；或增大设计余量，如增大负极面密、或减小负极消薄厚度。
[0083]
本发明实施例的电池的消薄区容量计算方法，根据电池对应正极片涂层、负极片涂层处各点的面密度数据，确定电池消薄区，电池消薄区包括正极片消薄区和负极片消薄区；基于正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征、负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征，分别构建正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数；根据正极片消薄区面密度变化函数和正极片的第一有效克容量，生成正极片容量，并根据负极片消薄区面密度变化函数和负极片的第二有效克容量，生成负极片容量，根据第一克容量、第一有效克容量、正极片消薄区面密度变化函数、第一面积，以及第二克容量、第二有效克容量、负极片消薄区面密度变化函数、第二面积，确定出电池消薄区的负极片容量和正极片容量的容量比；在容量比大于等于预设的风险阈值的情况下，选取出电池消薄区中的最小容量比，并确定出最小容量比点在电池消薄区中的目标风险位置；根据目标风险位置处的负极片面密度、第二克容量、第二有效克容量，以及正极片面密度、第一克容量、第一有效克容量，计算出目标风险位置处的目标容量比，以基于目标容量比判断出目标风险位置是否存在风险出，由此，基于电池消薄区对应的面密度变化函数和有效克容量，准确计算出电池的消薄区容量的同时，准确计算出电池消薄区的容量比，以准确判断出电池消薄区的风险点，提高制造电池的安全性。
[0084]
为了实现上述实施例，本发明还提出一种电池的消薄区容量计算装置。
[0085]
图7为本发明实施例提供的一种电池的消薄区容量计算装置的结构示意图。
[0086]
如图7所示，该电池的消薄区容量计算装置70包括：第一确定模块71，构建模块72和生成模块73。
[0087]
第一确定模块71，用于根据电池对应正极片涂层、负极片涂层处各点的面密度数据，确定出电池消薄区，其中，所述电池消薄区包括正极片消薄区和负极片消薄区；
[0088]
构建模块72，用于基于所述正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征、负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征，分别构建出正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数；
[0089]
生成模块73，用于根据所述正极片消薄区面密度变化函数和正极片的第一有效克容量，生成正极片容量，并根据所述负极片消薄区面密度变化函数和负极片的第二有效克容量，生成负极片容量。
[0090]
进一步地，在本发明实施例的一种可能的实现方式中，所述第一确定模块71，具体用于：
[0091]
获取电池对应正极片涂层处各点面密度数据的第一平均面密度，以及预设的正极片正常区平均面密度的第一百分比，以基于所述第一平均面密度和所述第一百分比，确定电池对应的正极片消薄区；
[0092]
获取电池对应负极片涂层处各点面密度数据的第二平均面密度，以及预设的负极片正常区平均面密度的第二百分比，以基于所述第二平均面密度和所述第二百分比，确定电池对应的负极片消薄区。
[0093]
进一步地，在本发明实施例的一种可能的实现方式中，所述构建模块72，具体用于：
[0094]
通过对数函数以及多项式函数的方式对所述正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征进行拟合，以得到正极片消薄区面密度变化函数；通过对数函数以及多项式函数的方式对所述负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征进行拟合，以得到负极片消薄区面密度变化函数。
[0095]
进一步地，在本发明实施例的一种可能的实现方式中，所述生成模块73，具体用于：
[0096]
获取所述正极片的第一克容量和第一有效负载量，以及所述负极片的第二克容量和第二有效负载量；
[0097]
将所述第一克容量与第一有效负载量的乘积作为正极片的第一有效克容量，并将所述负极片的第二克容量与第二有效负载量的乘积作为负极片的第二有效克容量；
[0098]
获取正极片消薄区面密度变化函数对所述正极片消薄区的第一面积进行积分生成的正极片质量，以及负极片消薄区面密度变化函数对所述负极片消薄区的第二面积进行积分生成的负极片质量；
[0099]
将所述第一有效克容量与正极片质量的乘积作为正极片容量，并将所述第二有效克容量与负极片质量的乘积作为负极片容量。
[0100]
进一步地，在本发明实施例的一种可能的实现方式中，所述第一面积和所述第二面积的长度均为涂层长度，所述第一面积和所述第二面积的宽度是基于正极片的第一带料区与负极片的第二带料区之间的长度差确定的。
[0101]
进一步地，在本发明实施例的一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
[0102]
第二确定模块，用于根据所述第一克容量、第一有效克容量、正极片消薄区面密度变化函数、第一面积，以及所述第二克容量、第二有效克容量、负极片消薄区面密度变化函数、第二面积，确定出电池消薄区的负极片容量和正极片容量的容量比；
[0103]
第三确定模块，用于在所述容量比大于等于预设的风险阈值的情况下，选取出电池消薄区中的最小容量比，并确定出最小容量比点在电池消薄区中的目标风险位置；
[0104]
计算模块，用于根据目标风险位置处的负极片面密度、第二克容量、第二有效克容量，以及正极片面密度、第一克容量、第一有效克容量，计算出目标风险位置处的目标容量比，以基于目标容量比判断出所述目标风险位置是否存在风险。
[0105]
本发明实施例的电池的消薄区容量计算装置，根据电池对应正极片涂层、负极片涂层处各点的面密度数据，确定电池消薄区，电池消薄区包括正极片消薄区和负极片消薄区；基于正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征、负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征，分别构建正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数；根据正极片消薄区面密度变化函数和正极片的第一有效克容量，生成正极片容量，并根据负极片消薄区面密度变化函数和负极片的第二有效克容量，生成负极片容量，由此，基于电池消薄区对应的面密度变化函数和有效克容量，准确计算出电池的消薄区容量，有助于设计制造高效、安全的电池。
[0106]
为了实现上述实施例，本发明还提出一种电子设备，包括：
[0107]
至少一个处理器；以及
[0108]
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0109]
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一
个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述的方法。
[0110]
为了实现上述实施例，本发明还提出一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，计算机指令用于使所述计算机执行前述的方法。
[0111]
为了实现上述实施例，本发明还提出一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据前述的方法。
[0112]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0113]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0114]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0115]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0116]
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0117]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0118]
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形似实现，也可以采用软件功能模块的形似实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形似实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0119]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种电池的消薄区容量计算方法，其特征在于，所述方法包括：根据电池对应正极片涂层、负极片涂层处各点的面密度数据，确定出电池消薄区，其中，所述电池消薄区包括正极片消薄区和负极片消薄区；基于所述正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征、负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征，分别构建出正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数；根据所述正极片消薄区面密度变化函数和正极片的第一有效克容量，生成正极片容量，并根据所述负极片消薄区面密度变化函数和负极片的第二有效克容量，生成负极片容量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电池对应正极片涂层、负极片涂层处各点的面密度数据，确定处电池电池消薄区，其中，所述电池消薄区包括正极片消薄区和负极片消薄区，包括：获取电池对应正极片涂层处各点面密度数据的第一平均面密度，以及预设的正极片正常区平均面密度的第一百分比，以基于所述第一平均面密度和所述第一百分比，确定电池对应的正极片消薄区；获取电池对应负极片涂层处各点面密度数据的第二平均面密度，以及预设的负极片正常区平均面密度的第二百分比，以基于所述第二平均面密度和所述第二百分比，确定电池对应的负极片消薄区。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征、负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征，分别构建出正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数，包括：通过对数函数以及多项式函数的方式对所述正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征进行拟合，以得到正极片消薄区面密度变化函数；通过对数函数以及多项式函数的方式对所述负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征进行拟合，以得到负极片消薄区面密度变化函数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据正极片消薄区面密度变化函数和正极片的第一有效克容量，生成正极片容量，并根据负极片消薄区面密度变化函数和负极片的第二有效克容量，生成负极片容量，包括：获取所述正极片的第一克容量和第一有效负载量，以及所述负极片的第二克容量和第二有效负载量；将所述第一克容量与第一有效负载量的乘积作为正极片的第一有效克容量，并将所述负极片的第二克容量与第二有效负载量的乘积作为负极片的第二有效克容量；获取正极片消薄区面密度变化函数对所述正极片消薄区的第一面积进行积分生成的正极片质量，以及负极片消薄区面密度变化函数对所述负极片消薄区的第二面积进行积分生成的负极片质量；将所述第一有效克容量与正极片质量的乘积作为正极片容量，并将所述第二有效克容量与负极片质量的乘积作为负极片容量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一面积和所述第二面积的长度均为涂层长度，所述第一面积和所述第二面积的宽度是基于正极片的第一带料区与负极片的第
二带料区之间的长度差确定的。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述第一克容量、第一有效克容量、正极片消薄区面密度变化函数、第一面积，以及所述第二克容量、第二有效克容量、负极片消薄区面密度变化函数、第二面积，确定出电池消薄区的负极片容量和正极片容量的容量比；在所述容量比大于等于预设的风险阈值的情况下，选取出电池消薄区中的最小容量比，并确定出最小容量比点在电池消薄区中的目标风险位置；根据目标风险位置处的负极片面密度、第二克容量、第二有效克容量，以及正极片面密度、第一克容量、第一有效克容量，计算出目标风险位置处的目标容量比，以基于目标容量比判断出所述目标风险位置是否存在风险。7.一种电池的消薄区容量计算装置，其特征在于，所述装置包括：第一确定模块，用于根据电池对应正极片涂层、负极片涂层处各点的面密度数据，确定出电池消薄区，其中，所述电池消薄区包括正极片消薄区和负极片消薄区；构建模块，用于基于所述正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征、负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征，分别构建出正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数；生成模块，用于根据所述正极片消薄区面密度变化函数和正极片的第一有效克容量，生成正极片容量，并根据所述负极片消薄区面密度变化函数和负极片的第二有效克容量，生成负极片容量。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，具体用于：获取电池对应正极片涂层处各点面密度数据的第一平均面密度，以及预设的正极片正常区平均面密度的第一百分比，以基于所述第一平均面密度和所述第一百分比，确定电池对应的正极片消薄区；获取电池对应负极片涂层处各点面密度数据的第二平均面密度，以及预设的负极片正常区平均面密度的第二百分比，以基于所述第二平均面密度和所述第二百分比，确定电池对应的负极片消薄区。9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述构建模块，具体用于：通过对数函数以及多项式函数的方式对所述正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征进行拟合，以得到正极片消薄区面密度变化函数；通过对数函数以及多项式函数的方式对所述负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征进行拟合，以得到负极片消薄区面密度变化函数。10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述生成模块，具体用于：获取所述正极片的第一克容量和第一有效负载量，以及所述负极片的第二克容量和第二有效负载量；将所述第一克容量与第一有效负载量的乘积作为正极片的第一有效克容量，并将所述负极片的第二克容量与第二有效负载量的乘积作为负极片的第二有效克容量；获取正极片消薄区面密度变化函数对所述正极片消薄区的第一面积进行积分生成的正极片质量，以及负极片消薄区面密度变化函数对所述负极片消薄区的第二面积进行积分生成的负极片质量；
将所述第一有效克容量与正极片质量的乘积作为正极片容量，并将所述第二有效克容量与负极片质量的乘积作为负极片容量。11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一面积和所述第二面积的长度均为涂层长度，所述第一面积和所述第二面积的宽度是基于正极片的第一带料区与负极片的第二带料区之间的长度差确定的。12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二确定模块，用于根据所述第一克容量、第一有效克容量、正极片消薄区面密度变化函数、第一面积，以及所述第二克容量、第二有效克容量、负极片消薄区面密度变化函数、第二面积，确定出电池消薄区的负极片容量和正极片容量的容量比；第三确定模块，用于在所述容量比大于等于预设的风险阈值的情况下，选取出电池消薄区中的最小容量比，并确定出最小容量比点在电池消薄区中的目标风险位置；计算模块，用于根据目标风险位置处的负极片面密度、第二克容量、第二有效克容量，以及正极片面密度、第一克容量、第一有效克容量，计算出目标风险位置处的目标容量比，以基于目标容量比判断出所述目标风险位置是否存在风险。13.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的方法。14.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-6中任一项所述的方法。15.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-6中任一项所述的方法。

技术总结
本发明提出一种电池的消薄区容量计算方法及装置，方法包括：根据电池对应正极片涂层、负极片涂层处各点的面密度数据，确定电池消薄区，电池消薄区包括正极片消薄区和负极片消薄区；基于正极片消薄区上各点面密度数据的第一密度梯度特征、负极片消薄区上各点面密度数据的第二密度梯度特征，分别构建正极片消薄区面密度变化函数和负极片消薄区面密度变化函数；根据正极片消薄区面密度变化函数和正极片的第一有效克容量，生成正极片容量，并根据负极片消薄区面密度变化函数和负极片的第二有效克容量，生成负极片容量，由此，基于电池消薄区对应的面密度变化函数和有效克容量，准确计算出电池的消薄区容量，有助于设计制造高效、安全的电池。全的电池。全的电池。


技术研发人员：彭明霞
受保护的技术使用者：楚能新能源股份有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/9/23