预测锂离子电池产气能力的方法、计算机可读存储介质与流程

本发明属于锂离子电池，具体涉及一种预测锂离子电池产气能力的方法、计算机可读存储介质。

背景技术：

1、锂离子电池是由包含正极活性物质的正极极片、包含负极活性物质的负极极片、电解液和外壳等组成。电解液的成分组成对于电芯化成阶段成膜、电芯倍率、寿命以及产气量大小等均存在一定的影响。为了评估电解液的成分组成对电芯产气能力的影响，目前现有的技术手段是通过大批量电芯注液后测试产气量来实现对电芯产气能力的评估，耗费资源大，周期冗长。

2、另外，负极材料的特性对电芯产气量也有一定程度的影响。但是，现有技术中还没有有效的手段评估负极材料的特性对电芯产气能力的影响。

技术实现思路

1、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。为此，本发明的一个目的在于提出一种预测锂离子电池产气能力的方法。该方法是在规范主材体系下对电解液的组成成分对产气量影响的预测方法，该预测方法只需获取待预测电解液中的第一类环状碳酸酯的质量浓度和第二类环状碳酸酯的质量浓度，调用第三映射关系对待预测电解液中的第一类环状碳酸酯的质量浓度和第二类环状碳酸酯的质量浓度进行处理，即可预测得到待预测电解液对应的产气能力，不需要进行长期验证，就能初步进行筛选该电解液的组成成分是否符合要求，大大缩短了预测所需周期，节约了成本。

2、本发明第二目的在于提出一种计算机可读存储介质。

3、为实现上述目的，本发明实施例第一方面提出了一种预测锂离子电池产气能力的方法。根据本发明的实施例，所述锂离子电池包括电解液，所述电解液包括第一类环状碳酸酯和第二类环状碳酸酯，所述方法包括：

4、(1)设除所述电解液中的所述第一类环状碳酸酯的质量浓度外的其他条件不变，获取所述电解液中的第一类环状碳酸酯的质量浓度样本以及对应的第一产气量样本，对所述电解液的所述第一产气量随所述第一类环状碳酸酯在所述电解液中的质量浓度数值变化进行拟合，得到所述第一类环状碳酸酯的质量浓度与对应的第一产气量之间的第一映射关系；

5、设除所述电解液中的所述第二类环状碳酸酯的质量浓度外的其他条件不变，获取所述电解液中的所述第二类环状碳酸酯的质量浓度样本以及对应的第二产气量样本，对所述电解液的第二产气量随所述第二类环状碳酸酯在所述电解液中的质量浓度数值变化进行拟合，得到所述第二类环状碳酸酯的质量浓度与对应的产气量之间的第二映射关系；

6、(2)根据所述第一映射关系和所述第二映射关系，计算得到所述第一类环状碳酸酯的质量浓度、所述第二类环状碳酸酯的质量浓度与对应的总产气量之间的第三映射关系；

7、(3)获取待预测电解液中的第一类环状碳酸酯的质量浓度和第二类环状碳酸酯的质量浓度，调用所述第三映射关系对所述待预测电解液中的所述第一类环状碳酸酯的质量浓度和所述第二类环状碳酸酯的质量浓度进行处理，以预测得到所述待预测电解液对应的产气能力。

8、根据本发明实施例的预测锂离子电池产气能力的方法，是在规范主材体系下对电解液的组成成分对产气量影响的预测方法，该预测方法只需获取待预测电解液中的第一类环状碳酸酯的质量浓度和第二类环状碳酸酯的质量浓度，调用第三映射关系对待预测电解液中的第一类环状碳酸酯的质量浓度和第二类环状碳酸酯的质量浓度进行处理，即可预测得到待预测电解液对应的产气能力，不需要进行长期验证，就能初步进行筛选该电解液的组成成分是否符合要求，大大缩短了预测所需周期，节约了成本。

9、另外，根据本发明上述实施例的预测锂离子电池产气能力的方法还可以具有如下附加的技术特征：

10、在本发明的一些实施例中，所述第一映射关系为x1＝124.15a2-53.002a+8.691，其中x1为所述第一类环状碳酸酯的所述第一产气量，a为所述第一类环状碳酸酯的质量浓度，对其求导得到x1＝248a-53.002，x1表示所述第一类环状碳酸酯对应的产气速率。

11、在本发明的一些实施例中，所述第二映射关系为x2＝886.56b2-54.274b+3.2944，其中x2为所述第二类环状碳酸酯的第二产气量，b为所述第二类环状碳酸酯的质量浓度，对其求导得到x2＝1.773.12b-54.274，x2表示所述第二类环状碳酸酯对应的产气速率。

12、在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述第三映射关系为x＝γx1+βx2，其中，x表示所述电解液的总产气能力，γ表示所述第一类环状碳酸酯对产气能力的影响因子，γ＝x1/(x1+x2)＝(248a-53.002)/{(248a-53.002)+(1.773.12b-54.274)}；

13、β表示所述第二类环状碳酸酯对产气能力的影响因子，β＝x2/(x1+x2)＝(1.773.12b-54.274)/{(248a-53.002)+(1.773.12b-54.274)}。

14、在本发明的一些实施例中，所述第一类环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸丁烯酯中的至少一种；和/或，所述第二类环状碳酸酯选自碳酸亚乙烯酯和氟代环状碳酸酯中的至少一种。

15、在本发明的一些实施例中，所述锂离子电池还包括负极极片，所述负极极片中含有负极活性物质，所述方法还包括：

16、(a)设所述锂离子电池的其他条件不变，获取所述负极活性物质的比表面积b样本、粒径d样本、石墨化程度c样本以及对应的产气量样本，对所述所述负极产气量随所述负极活性物质的比表面积b、粒径d、石墨化程度c的数值变化进行计算，得到所述负极活性物质的比表面积b样本、粒径d样本、石墨化程度c样本以及对应的产气量之间的第四映射关系；

17、(b)获取待预测负极的所述负极活性物质的比表面积b1、粒径d1、石墨化程度c1，调用所述第四映射关系对所述待预测负极的所述比表面积b1、所述粒径d1和所述石墨化程度c1进行处理，以预测所述待预测负极的产气量是否符合要求。

18、在本发明的一些实施例中，在步骤(a)中，所述对所述所述负极产气量随所述负极活性物质的比表面积b、粒径d、石墨化程度c的数值变化进行计算，得到所述负极活性物质的比表面积b样本、粒径d样本、石墨化程度c样本以及对应的产气量之间的第四映射关系包括：

19、设y＝{(d/b)+c}，b的取值范围为1-2m2/g，d值范围为10-20nm，c的取值范围为90％-95％，根据b、d和c的范围第一次计算得到y值；

20、将第一次计算得到的y值与所述负极产气量相对应，通过将所述负极产气量限定在设定范围内，从而将y值限定在一定范围内。

21、在本发明的一些实施例中，步骤(b)包括：

22、获取待预测负极的比表面积b1、粒径d1和石墨化程度c1；

23、根据y＝{(d/b)+c}第二次计算y值，判断第二次计算的y值是否在限定范围内，如果在限定范围内，则具有比表面积b1、粒径d1和石墨化程度c1的负极符合要求，否则不符合要求。

24、在本发明的一些实施例中，所述负极活性物质选自石墨和中间相碳微球中的至少一种。

25、本发明的再一个方面，本发明提出了一种计算机可读存储介质，根据本发明的实施例，该计算机可读存储介质上存储有预测锂离子电池产气能力的程序，该预测锂离子电池产气能力的程序被处理器执行时实现根据上述预测锂离子电池产气能力的方法。

26、本发明的附加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。