一种锂电池化成工艺的监测控制方法、装置及存储介质与流程

本技术涉及能源质控领域，尤其涉及一种锂电池化成工艺的监测控制方法、装置及存储介质。

背景技术：

1、电池化成是电池制造过程中的一个重要步骤，对于锂离子电池，化成的目的在于创建一个稳定的电解质界面，在电极上形成一层sei膜（固体电解质相界膜，能提高电极的循环性能和使用寿命）。此过程涉及电极材料的激活，通常在电池的首次充电过程中完成。化成过程中的具体参数（如电流、电压、温度、时间等）对sei膜的形成有重大影响，进一步决定着电池的性能和寿命。

2、相关技术中通常使用化成柜同时批量地对多个电池进行化成操作，通过柜体形成密闭环境，控制该环境的温度和压力，期间阶段性地为电池通入电流，实现电池的负极sei膜的完整均匀的生成，保证化成后电池品质的稳定性和一致性。

3、但相关技术中的化成方法中，电池化成的过程是不可逆的，且消耗时间较长。在对大批量电池进行化成时，个别电池的突发故障可能会影响整个化成柜的运行，降低工作效率，同时还可能因此影响同批次电池的品质。

技术实现思路

1、本技术提供了一种锂电池化成工艺的监测控制方法、装置及存储介质，用于在电池进行化成的过程中监测每个电池的状态，并对其化成质量结果进行预估，筛选出状态差和质量差的电池，切断其电流供给，避免影响其他电池的正常化成，提高了工作效率和电池品质。同时由于直接切断这些电池的电流供给，还降低了能源消耗，提高了安全保障。

2、第一方面，本技术提供了一种锂电池化成工艺的监测控制方法，应用于质控装置，该方法包括：获取多个电池在化成过程中多个时段的电池监测数据；电池监测数据包括电压数据、电流数据、内阻数据和温度数据；在电池监测数据不在预设的参数阈值范围内时，确定对应的电池为异常电池；将电池监测数据输入训练好的质量评估模型中，得到对应电池的质量评分；在质量评分低于预设的良品阈值时，确定对应的电池为劣质电池；切断异常电池和劣质电池的电流供给。

3、在上述实施例中，质控装置实时监测每个电池的电压、电流、内阻、温度等参数，根据阈值判断异常电池；并利用已经训练好的质量评估模型，对每个电池的化成质量进行预测，判断劣质电池；最后切断上述异常电池和劣质电池的电流，避免其影响其他正常电池的化成过程。实现了对电池化成过程的在线监测和质量控制，可以有效提高化成效率，确保产品质量。

4、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，获取多个电池在化成过程中多个时段的电池监测数据，具体包括：确定多个电池化成的步骤流程；基于步骤流程，规划得到多个数据监测时间节点；在多个数据监测时间节点时，获取多个电池的电池监测数据。

5、在上述实施例中，质控装置在监测电池数据时，根据预先确定的化成步骤流程，规划出多个关键的数据监测时间节点。在这些节点时刻获取电池的监测数据。这种针对性的数据采集方式，可以有效避免冗余和无效数据的监测，同时保证覆盖每个关键化成阶段，使监测更加全面和高效。

6、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，将电池监测数据输入训练好的质量评估模型中，得到对应电池的质量评分，具体包括：删去电池监测数据中对应异常电池的电池监测数据，得到正常电池数据；将正常电池数据和对应的数据监测时间节点输入到训练好的质量评估模型中，得到对应电池的质量评分。

7、在上述实施例中，质控装置在利用质量评估模型预测电池质量时，先过滤掉已经判定为异常的电池监测数据，然后再输入模型进行评分预测。异常电池数据不在正常范围内，进行数据过滤可以提高质量预测结果的效率和可靠性。

8、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在切断异常电池和劣质电池的电流供给的步骤之后，该方法还包括：将异常电池转到废弃处理区，并生成提示信息，用以提示用户及时排除风险。

9、在上述实施例中，质控装置通过转移并隔离异常电池，生成提示信息，可以及时将故障电池从化成柜上移除，避免其影响其他电池的化成过程。同时提示操作人员注意，以防其他异常情况，可以有效提高电池化成过程的安全性和稳定性。

10、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在切断异常电池和劣质电池的电流供给的步骤之后，该方法还包括：将与劣质电池对应的电池监测数据、质量评分输入到原因分析大模型中，得到劣质因素和改进化成方案；基于改进化成方案对劣质电池进行化成。

11、在上述实施例中，质控装置将判定为劣质电池的监测数据和质量评分输入原因分析大模型，可以找出导致这些电池化成质量差的具体因素，例如环境温度过低，电流设定过大等。然后根据这些影响因素，针对性地调整和优化化成的工艺参数，例如提高环境温度，降低电流值等。这种针对性的工艺优化方案可以持续改进电池的化成质量，提高产品良率。

12、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在基于改进化成方案对劣质电池进行化成的步骤之前，该方法还包括：基于劣质电池在化成步骤中的监测数据，判断劣质电池是否存在安全风险；若是，则将存在安全风险的劣质电池转到废弃处理区，并生成提示信息，用以提示用户及时排除电池风险。

13、在上述实施例中，质控装置在重新对劣质电池进行化成优化前，增加了电池安全性检查步骤。因为劣质电池的安全性可能较差，直接参与新一轮化成可能存在风险。通过检测电池的安全指标，将不稳定的电池隔离处理，确保设备和操作人员的安全，避免新的安全事故发生。

14、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在基于改进化成方案对劣质电池进行化成的步骤之后，该方法还包括：收集多个劣质电池的多个电池改善结果；电池改善结果为劣质电池采用改进化成方案进行化成后对应质量评分的变化值；基于多个电池改善结果，对原因分析大模型进行模型优化。

15、在上述实施例中，质控装置通过收集劣质电池在采用优化后的化成方案进行再次化成后质量评分的提升情况，可以判断不同的劣质原因采用不同的优化化成方案后的效果增强情况。这些定量的评估结果反映了优化方案对不同劣质原因的针对性程度和提升效果，将电池改善结果的反馈用于原因分析大模型的进一步优化，可以使得模型在分析不同的劣质原因以及给出对应的优化方案时，提高准确和可靠性，进一步提升后续化成工艺监测和控制的水平。

16、第二方面，本技术实施例提供了一种质控装置，该质控装置包括：监测模块，用于获取多个电池在化成过程中多个时段的电池监测数据；电池监测数据包括电压数据、电流数据、内阻数据和温度数据；第一筛选模块，用于在电池监测数据不在预设的参数阈值范围内时，确定对应的电池为异常电池；评级模块，用于将电池监测数据输入训练好的质量评估模型中，得到对应电池的质量评分；第二筛选模块，用于在质量评分低于预设的良品阈值时，确定对应的电池为劣质电池；控制模块，用于切断异常电池和劣质电池的电流供给。

17、第三方面，本技术实施例提供了一种质控装置，该质控装置包括：一个或多个处理器和存储器；该存储器与该一个或多个处理器耦合，该存储器用于存储计算机程序代码，该计算机程序代码包括计算机指令，该一个或多个处理器调用该计算机指令以使得该质控装置执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。

18、第四方面，本技术实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当上述计算机程序产品在质控装置上运行时，使得上述质控装置执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。

19、第五方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当上述指令在质控装置上运行时，使得上述质控装置执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。

20、可以理解地，上述第二方面、第三方面提供的质控装置，第四方面提供的计算机程序产品和第五方面提供的计算机存储介质均用于执行本技术实施例所提供的方法。因此，其所能达到的有益效果可参考对应方法中的有益效果，此处不再赘述。

21、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

22、1、由于采用了在电池化成过程中实时监测电池参数并利用训练好的质量评估模型预测电池化成质量的方法，所以可以及时识别出电池化成过程中的异常电池和劣质电池，有效解决了现有技术中无法对电池化成质量进行在线监测和评估的问题，进而实现了对电池化成过程的质量控制，确保了产品良率，实现了对电池化成质量的主动控制和管理。

23、2、由于采用了对识别出的劣质电池进行原因分析、给出针对性改进方案并反馈优化结果用于模型优化的方法，所以可以持续改进电池化成工艺，有效解决了现有技术中无法对电池化成过程进行持续优化和质量提升的问题，进而实现了电池化成工艺的闭环优化和电池良率的持续提高。实现了对电池化成工艺的主动控制和优化，使电池化成监控更加智能化、自动化。

24、3、由于采用了对电池的安全性进行检测并将不安全电池进行隔离的技术方案，所以可以有效防止安全事故的发生，解决了现有技术中无法检测电池安全隐患的问题，进而实现了电池化成过程的安全保障。这种对电池安全性的主动监测和防范措施，将使电池化成工艺更加稳定可靠。