电池老化过程中内压预测模型的构建方法、电池内压预测方法及相关装置与流程

文档序号:43590188发布日期:2025-10-31 19:48阅读:24来源:国知局

本技术涉及电池,尤其涉及一种电池老化过程中内压预测模型的构建方法、电池内压预测方法及相关装置。


背景技术:

1、电池在其存储、循环过程中不可避免地会发生产气现象,增大电池内压。由于电池内部的气体量能够用于确定电池内阻、电池副反应程度和电池全生命周期内防爆阀爆破设计可靠性等,因此,有必要提供一种能够对电池在存储、循环过程中的内压进行准确预测的方案。


技术实现思路

1、本技术的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一,特别是现有技术中无法准确预测存储、循环过程中的电池内压的技术缺陷。

2、第一方面,本技术实施例通过了一种电池老化过程中内压预测模型的构建方法,包括:

3、获取同类电池在多个温度下的测试数据;其中,目标温度对应的测试数据包括在所述目标温度下对电池进行老化测试得到的多个实测内压数据,所述目标温度为所述多个温度中的任一个;

4、根据所述多个温度和所述目标温度对应的多个所述实测内压数据进行拟合,并得到指前因子、指数系数和时间影响函数;其中,所述时间影响函数用于描述时间影响系数随温度的变化情况;

5、根据所述指前因子、所述指数系数和所述时间影响函数,构建电池内压预测模型;其中,所述电池内压预测模型为:

6、

7、式中,为电池的预测内压增长率,为所述指前因子,为自然常数,为所述指数系数,为表观活化能,为摩尔气体常量,为温度,t为电池的预测使用时长,z为根据所述时间影响函数和确定的时间影响系数。

8、在一些实施例中,所述实测内压数据包括电池的实际内压增长率和电池的已使用时长;

9、所述根据所述多个温度和所述目标温度对应的多个所述实测内压数据进行拟合,并得到指前因子、指数系数和时间影响函数,包括:

10、以实际内压增长率的对数作为因变量,以已使用时长的对数作为自变量,对所述目标温度对应的多个所述实测内压数据进行线性拟合,并得到所述目标温度对应的第一斜率和第一截距;

11、以第一斜率作为因变量,以温度作为自变量,对所述多个温度和各个所述第一斜率进行拟合,并得到所述时间影响函数;

12、根据所述多个温度和各个所述第一截距,分别确定所述指前因子和所述指数系数。

13、在一些实施例中,所述根据所述多个温度和各个所述第一截距,分别确定所述指前因子和所述指数系数,包括:

14、以第一截距作为因变量,以温度的倒数作为自变量,对所述多个温度的倒数和各个所述第一截距进行线性拟合,并得到第二斜率和第二截距;

15、根据所述第二截距确定所述指前因子,以及将所述第二斜率作为所述指数系数。

16、在一些实施例中,所述根据所述第二截距确定所述指前因子,包括:

17、以所述第二截距作为指数进行幂运算,并得到所述指前因子;其中,所述幂运算对应的底数与对数运算对应的底数相同。

18、在一些实施例中,所述时间影响函数为线性函数。

19、第二方面,本技术实施例提供了一种电池内压预测方法,包括:

20、分别获取目标电池的实际电池温度和初始内压值;

21、根据所述实际电池温度和预先建立的时间影响函数,确定目标时间影响系数;

22、基于所述目标时间影响系数、所述实际电池温度和预先建立的电池内压预测模型,确定所述目标电池的预测内压增长率;其中,所述时间影响函数和所述电池内压预测模型均采用如权利要求1至5任一项所述的电池老化过程中内压预测模型的构建方法构建得到;

23、根据所述预测内压增长率和所述初始内压值,确定所述目标电池的预测内压值。

24、在一些实施例中,若所述实际电池温度为多个,则所述基于所述目标时间影响系数、所述实际电池温度和预先建立的电池内压预测模型,确定所述目标电池的预测内压增长率,包括:

25、分别获取每个所述实际电池温度对应的使用时长,所述使用时长基于总使用时长而配置;

26、针对每个所述实际电池温度,将该实际电池温度、该实际电池温度对应的使用时长和目标时间影响系数代入所述电池内压预测模型中,得到该实际电池温度对应的子预测内压增长率;

27、对各个所述实际电池温度对应的子预测内压增长率进行求和,得到所述目标电池在所述总使用时长下的预测内压增长率。

28、第三方面,本技术实施例提供了一种电池老化过程中内压预测模型的构建装置,包括:

29、测试数据获取模块,用于获取同类电池在多个温度下的测试数据;其中,目标温度对应的测试数据包括在所述目标温度下对电池进行老化测试得到的多个实测内压数据,所述目标温度为所述多个温度中的任一个;

30、拟合模块,用于根据所述多个温度和所述目标温度对应的多个所述实测内压数据进行拟合,并得到指前因子、指数系数和时间影响函数;其中,所述时间影响函数用于描述时间影响系数随温度的变化情况;

31、构建模块,用于根据所述指前因子、所述指数系数和所述时间影响函数,构建电池内压预测模型;其中,所述电池内压预测模型为:

32、

33、式中,为电池的预测内压增长率,为所述指前因子,为自然常数,为所述指数系数,为表观活化能,为摩尔气体常量,为温度,t为电池的预测使用时长,z为根据所述时间影响函数和确定的时间影响系数。

34、第四方面,本技术实施例提供了一种电池内压预测装置,包括:

35、电池数据获取模块,用于分别获取目标电池的实际电池温度和初始内压值;

36、目标系数确定模块,用于根据所述实际电池温度和预先建立的时间影响函数,确定目标时间影响系数;

37、内压增长率确定模块,用于基于所述目标时间影响系数、所述实际电池温度和预先建立的电池内压预测模型,确定所述目标电池的预测内压增长率;其中,所述时间影响函数和所述电池内压预测模型均采用如权利要求1至5任一项所述的电池老化过程中内压预测模型的构建方法构建得到;

38、内压值预测模块,用于根据所述预测内压增长率和所述初始内压值,确定所述目标电池的预测内压值。

39、第五方面,本技术实施例提供了一种计算机设备,该计算机设备包括:一个或多个处理器,以及存储器;

40、所述存储器中存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时,执行上述任一实施例所述电池老化过程中内压预测模型的构建方法的步骤,和/或执行上述任一实施例所述电池内压预测方法的步骤。

41、在本技术一些实施例提供的电池老化过程中内压预测模型的构建方法、电池内压预测方法及相关装置中,获取同类电池在多个温度下的测试数据,并根据多个温度和每个温度对应的测试数据进行拟合,得到指前因子、指数系数和时间影响函数,从而可通过时间影响函数描述时间影响系数随温度的变化情况。本技术将电池的预测使用时长、时间影响函数和温度引入电池内压预测模型中,以综合考虑电池使用时长及温度对电池产气的影响,进而可通过电池内压预测模型准确预测存储、循环过程中的电池内压。

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