[发明专利]电芯结构件接触电阻的获取方法、装置、设备及存储介质有效
申请号: | 202110477611.5 | 申请日: | 2021-04-30 |
公开(公告)号: | CN113051852B | 公开(公告)日: | 2022-05-13 |
发明(设计)人: | 李峰宇;何见超;王连旭;陈思 | 申请(专利权)人: | 蜂巢能源科技有限公司 |
主分类号: | G06F30/30 | 分类号: | G06F30/30;G16C20/10;G06F119/08 |
代理公司: | 北京远智汇知识产权代理有限公司 11659 | 代理人: | 范坤坤 |
地址: | 213200 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 结构件 接触 电阻 获取 方法 装置 设备 存储 介质 | ||
1.一种电芯结构件接触电阻的获取方法,其特征在于,包括:
采用电化学热模型对不同倍率的充放电压仿真曲线和温度仿真曲线进行修正;
通过修正后的所述电化学热模型仿真设定工况下的电化学产热;
建立电热耦合模型并导入所述电化学产热;对所述电热耦合模型加载所述设定工况;
调节不同焊接位置的接触电阻,以使每个测试区域的仿真温度数据与实测温度数据匹配;当所述测试区域的仿真温度数据与实测温度数据相匹配时,获取结构件此时的接触电阻值;
其中,在采用电化学热模型对不同倍率的充放电压仿真曲线和温度仿真曲线进行修正之前,还包括:
获取模型参数;所述模型参数包括设计参数、电芯几何参数和热参数;
所述电芯几何参数包括壳体的几何参数、极组的几何参数和结构件的几何参数;所述热参数包括导热系数、比热容和密度;
极组包括多个极片单元;每个极片单元包括各层材料;所述各层材料包括依次设置的正极集流体、正极、隔膜、负极和负极集流体;
比热容根据=/;其中为各层材料的密度;为各层材料的比热容;为各层材料的厚度;
所述导热系数包括法向导热系数和展向导热系数;
;;其中,各层材料的导热系数;
所述电化学热模型包括相互耦合的锂电池场和第一传热场;
采用电化学热模型对不同倍率的充放电压仿真曲线和温度仿真曲线进行修正,包括:
根据所述设计参数建立一维的锂电池场和三维的第一传热场;
设置所述锂电池场的第一边界条件;所述第一边界条件包括初始容量、初始电压、初始电流密度、充放电倍率和截止电压;设置所述第一传热场的第二边界条件;所述第二边界条件包含对流换热系数,热源和导热系数参数;
根据实测充放电电压对所述电化学热模型进行标定,使得充放电电压实测曲线与充放电电压仿真曲线匹配;根据实测温度对所述电化学热模型进行标定,使得温度实测曲线与温度仿真匹配;
所述电热耦合模型包括相互耦合的电场和第二传热场;
建立电热耦合模型并导入所述电化学产热;对所述电热耦合模型加载所述设定工况,包括:
根据所述设计参数建立所述电场和所述第二传热场;
添加所述焊接位置的焊印信息;所述焊印信息包括焊印形状、有效面积、焊印位置、焊印个数和焊印熔深;
设置热源;所述热源包括所述电化学产热和结构件热源;所述电化学产热通过插值函数导入;所述结构件热源,E为电流密度;其中,在电流流经所述结构件的不同位置时所述电流密度不同,以使所述结构件热源为仿真实际工况的分布式热源;
设置所述电场的第三边界条件,对每个焊接位置添加接触阻抗;所述第三边界条件包括初始电流和电接地;设置所述第二传热场的第四边界条件;所述第四边界条件包括对流换热系数,热源和导热系数参数;
所述焊接位置包括激光焊接位置及超声焊接位置;
所述激光焊接位置为连接片和盖板之间的焊接;所述超声焊接位置为极耳与连接片之间的焊接。
2.根据权利要求1所述的电芯结构件接触电阻的获取方法,其特征在于, 所述测试区域包括:正极极柱、负极极柱、壳体大面中心和双极组中心。
3.根据权利要求1所述的电芯结构件接触电阻的获取方法,其特征在于,第二传热场包括:所述极组与所述结构件的热传导;盖板、壳体与空气的对流换热;所述极组与所述壳体的热传导;所述设定工况的电化学产热。
4.一种电芯结构件接触电阻的获取装置,其特征在于,适用于上述权利要求1-3任一项所述的电芯结构件接触电阻的获取方法,包括:
模块标定单元,用于采用电化学热模型对不同倍率的充放电压仿真曲线和温度仿真曲线进行修正;
电化学仿真单元,用于通过修正后的所述电化学热模型仿真设定工况下的电化学产热;
电热耦合仿真单元,用于建立电热耦合模型并导入所述电化学产热;对所述电热耦合模型加载所述设定工况;
接触电阻调制单元,用于调节不同焊接位置的接触电阻,以使每个测试区域的仿真温度数据与实测温度数据匹配;当所述测试区域的仿真温度数据与实测温度数据相匹配时,获取结构件此时的接触电阻值。
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