极片的针孔缺陷仿真方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

本申请涉及电池，特别是涉及一种极片的针孔缺陷仿真方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术：

1、伴随储能产业快速发展，储能电池的产量不断提高。其中，储能电池主要用于电力储能或家用储能。相比于动力电池，储能电池对于循环性能及安全稳定性的要求更高。然而，在储能电池的生产过程中，储能电池的极片会出现一些异常，例如极片褶皱，极片中间析锂等，这会导致极片出现针孔缺陷，从而对电池的性能产生影响。目前，主要是通过对电池进行手动拆解的方式对极片的针孔缺陷进行异常分析。但是，通过上述方式很难得到准确的定量关系，效率很低。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种极片的针孔缺陷仿真方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品，能够提高效率。

2、第一方面，本申请提供了一种极片的针孔缺陷仿真方法，包括：

3、确定针对目标极片设置的各针孔缺陷信息；各针孔缺陷信息用于表征不同的针孔缺陷；

4、仿真目标极片分别在具有各针孔缺陷时的充放电情况，得到各针孔缺陷信息分别对应的电势分布信息；各电势分布信息用于表征目标极片在具有各针孔缺陷的情况下的电势分布情况；

5、拟合各针孔缺陷信息分别对应的电势分布信息，并基于拟合结果确定目标电势下的针孔缺陷信息；

6、根据目标电势下的针孔缺陷信息，确定目标极片在出现针孔缺陷时的安全边界。

7、第二方面，本申请提供了一种极片的针孔缺陷仿真装置，包括：

8、缺陷信息确定模块，用于确定针对目标极片设置的各针孔缺陷信息；各针孔缺陷信息用于表征不同的针孔缺陷；

9、针孔缺陷仿真模块，用于仿真目标极片分别在具有各针孔缺陷时的充放电情况，得到各针孔缺陷信息分别对应的电势分布信息；各电势分布信息用于表征目标极片在具有各针孔缺陷的情况下的电势分布情况；

10、拟合模块，用于拟合各针孔缺陷信息分别对应的电势分布信息，并基于拟合结果确定目标电势下的针孔缺陷信息；

11、安全边界确定模块，用于根据目标电势下的针孔缺陷信息，确定目标极片在出现针孔缺陷时的安全边界。

12、在一些实施例中，针孔缺陷仿真模块，还用于针对每个针孔缺陷信息，确定与针孔缺陷信息表征的针孔缺陷对应的极片几何模型；通过极片几何模型，仿真目标极片在具有针孔缺陷时的充放电情况，得到针孔缺陷信息对应的电势分布信息。

13、在一些实施例中，极片几何模型是从候选的极片几何模型中选取的。针孔缺陷仿真模块，还用于绘制与预设针孔缺陷信息表征的针孔缺陷对应的初步几何模型；给初步几何模型中的各极片区域赋予相应的材料属性，得到候选的极片几何模型。

14、在一些实施例中，针孔缺陷仿真模块，还用于采用恒功率充放电工况，仿真目标极片在具有针孔缺陷时的充放电情况；通过求解与极片几何模型相匹配的控制方程和边界条件，计算与极片几何模型相匹配的物理场在充放电仿真过程的电势分布情况，得到针孔缺陷信息对应的电势分布信息。

15、在一些实施例中，边界条件包括动态电流。针孔缺陷仿真模块，还用于确定恒功率充放电工况对应的恒定功率；获取目标极片在充放电仿真过程中的动态电压；通过目标极片对应的全微分方程，计算目标极片在恒定功率和动态电压下对应的动态电流。

16、在一些实施例中，各针孔缺陷信息包括各针孔缺陷半径，目标电势下的针孔缺陷信息包括目标针孔缺陷半径。拟合模块，还用于根据各电势分布信息，确定目标极片在具有各针孔缺陷半径所表征的针孔缺陷的情况下，分别对应的负极无缺陷区域的目标负极电势；对各针孔缺陷半径分别对应的目标负极电势进行数据拟合，并基于拟合结果确定目标极片在目标电势下对应的目标针孔缺陷半径。

17、在一些实施例中，安全边界确定模块，还用于根据目标针孔缺陷半径，计算目标极片在目标电势下对应的安全针孔缺陷范围，以根据安全针孔缺陷范围确定安全边界。

18、第三方面，本申请提供了一种计算机设备，计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行该计算机程序时实现上述的方法中的步骤。

19、第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法中的步骤。

20、第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法中的步骤。

21、上述极片的针孔缺陷仿真方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品，通过确定针对目标极片设置的、用于表征不同针孔缺陷的各针孔缺陷信息；仿真目标极片分别在具有各针孔缺陷时的充放电情况，得到各针孔缺陷信息分别对应的电势分布信息；各电势分布信息用于表征目标极片在具有各针孔缺陷的情况下的电势分布情况；拟合各针孔缺陷信息分别对应的电势分布信息，并基于拟合结果确定目标电势下的针孔缺陷信息；根据目标电势下的针孔缺陷信息，确定目标极片在出现针孔缺陷时的安全边界。也就是说，本申请基于仿真手段对目标极片在不同针孔缺陷时的充放电情况进行模拟仿真，以确定目标极片在具有各针孔缺陷的情况下的电势分布信息。通过对电势分布信息和针孔缺陷信息进行拟合，能够实现对目标极片的针孔缺陷和电势情况进行定性以及定量的分析，通过目标电势下的针孔缺陷信息，还能准确地确定目标极片在出现针孔缺陷时的安全边界，这相比起手动进行电池拆解的方式，效率更高。

技术特征：

1.一种极片的针孔缺陷仿真方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述仿真所述目标极片分别在具有各所述针孔缺陷时的充放电情况，得到各所述针孔缺陷信息分别对应的电势分布信息，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述极片几何模型是从候选的极片几何模型中选取的；在所述针对每个针孔缺陷信息，确定与所述针孔缺陷信息表征的针孔缺陷对应的极片几何模型之前，所述方法还包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述极片几何模型，仿真所述目标极片在具有所述针孔缺陷时的充放电情况，得到所述针孔缺陷信息对应的电势分布信息，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述边界条件包括动态电流；所述方法还包括：

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，各所述针孔缺陷信息包括各针孔缺陷半径；所述目标电势下的针孔缺陷信息包括目标针孔缺陷半径；所述拟合各所述针孔缺陷信息分别对应的电势分布信息，并基于拟合结果确定目标电势下的针孔缺陷信息，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述目标电势下的针孔缺陷信息，确定所述目标极片在出现针孔缺陷时的安全边界，包括：

8.一种极片的针孔缺陷仿真装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种极片的针孔缺陷仿真方法、装置、计算机设备及存储介质。方法包括：确定针对目标极片设置的各针孔缺陷信息；各针孔缺陷信息用于表征不同的针孔缺陷；仿真目标极片分别在具有各针孔缺陷时的充放电情况，得到各针孔缺陷信息分别对应的电势分布信息；各电势分布信息用于表征目标极片在具有各针孔缺陷的情况下的电势分布情况；拟合各针孔缺陷信息分别对应的电势分布信息，并基于拟合结果确定目标电势下的针孔缺陷信息；根据目标电势下的针孔缺陷信息，确定目标极片在出现针孔缺陷时的安全边界。采用本申请能够提高效率。

技术研发人员：高纪凡,刘峰,陈波,蒋治亿
受保护的技术使用者：江苏天合储能有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5