电池容量衰减分析方法、装置及计算机存储介质与流程

本发明涉及电池容量分析，尤其涉及一种电池容量衰减分析方法、装置及计算机存储介质。

背景技术：

1、随着智能手机、电动汽车等电子产品的广泛普及，人们对电池的性能要求越来越高，而电池容量衰减作为影响电池性能的关键因素之一，其分析技术前景也愈发广阔。

2、当前，常用的电池容量衰减分析手段包括经验模型法、数据驱动法和电化学机理法。然而，通过实践发现，经验模型法虽然简单但可解释性不强；而数据驱动法则需要结合机器学习和大数据方法对电池循环数据进行建模和预测，对于电化学工程师来说可操作性不强；而电化学机理法则需要根据电极的本征参数来计算电化学特征参数，从而得到电池的电化学机理参数，其计算和建模过程都相对复杂，且预测精度较低。因此，亟需一种简便且精确度高的电池容量衰减分析方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电池容量衰减分析方法、装置及计算机存储介质，不仅提高了对电池容量衰减分析的简便性，还可以精准地得到电池容量衰减分析结果，以利于精确评判电池性能。

2、为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种电池容量衰减分析方法，所述方法包括：

3、当待分析电池的总循环圈数大于或等于预设的循环圈数阈值时，获取所有循环圈数下所述待分析电池的放电容量参数；

4、根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的放电容量参数，预测所述待分析电池的目标循环参数；所述目标循环参数包括循环圈数参数以及循环时间参数；

5、确定所述待分析电池的容量衰减因子参数，并根据所述目标循环参数以及所述容量衰减因子参数，确定所述待分析电池的容量衰减分析结果。

6、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的放电容量参数，预测所述待分析电池的目标循环参数，包括：

7、对于每一所述循环圈数下的所述待分析电池，根据所述循环圈数下所述待分析电池的放电容量参数以及与所述循环圈数相邻在先的前一循环圈数下所述待分析电池的放电容量参数，计算所述循环圈数下的放电容量参数与所述前一循环圈数下的放电容量参数之间的比例参数，作为所述循环圈数下所述待分析电池的容量保持率；

8、根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的容量保持率，确定所述待分析电池的目标容量保持率，并根据所述目标容量保持率，预测所述待分析电池的循环圈数参数。

9、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，在所述根据所述目标容量保持率，预测所述待分析电池的循环圈数参数之前，所述方法还包括：

10、确定所述待分析电池的分析场景需求类型；所述分析场景需求类型包括使用场景需求类型和/或电池材料分析需求类型；

11、根据所述分析场景需求类型，确定所述待分析电池的健康度需求参数，并根据所述健康度需求参数，确定所述待分析电池的容量保持率需求参数；

12、其中，所述根据所述目标容量保持率，预测所述待分析电池的循环圈数参数，包括：

13、根据所述待分析电池的目标容量保持率以及所述容量保持率需求参数，预测所述待分析电池的循环圈数参数。

14、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述待分析电池的循环圈数参数为：

15、n＝ln(k)/ln(cr)；

16、其中，k为所述待分析电池的容量保持率需求参数，cr为所述待分析电池的目标容量保持率。

17、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的放电容量参数，预测所述待分析电池的目标循环参数，还包括：

18、对于每一所述循环圈数下的所述待分析电池，获取所述循环圈数下所述待分析电池的充电容量参数以及放电时间参数，并根据所述充电容量参数以及所述放电时间参数，确定所述循环圈数下所述待分析电池的充电电流参数；

19、对于每一所述循环圈数下的所述待分析电池，根据所述循环圈数下的放电容量参数以及所述充电容量参数，确定所述循环圈数下所述待分析电池的库伦效率；

20、根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的库伦效率、所述充电电流参数以及所述容量保持率，预测所述待分析电池的循环时间参数。

21、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的库伦效率、所述充电电流参数以及所述容量保持率，预测所述待分析电池的循环时间参数，包括：

22、对于每一所述循环圈数下的所述待分析电池，根据所述循环圈数下所述待分析电池的库伦效率以及所述充电电流参数，确定所述循环圈数下所述待分析电池的还原副反应电流参数；

23、对于每一所述循环圈数下的所述待分析电池，根据所述循环圈数下所述待分析电池的库伦效率、所述充电电流参数以及所述容量保持率，确定所述循环圈数下所述待分析电池的氧化副反应电流参数；

24、根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的还原副反应电流参数，确定所述待分析电池的目标还原副反应电流参数，以及根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的氧化副反应电流参数，确定所述待分析电池的目标氧化副反应电流参数；

25、确定所述待分析电池的容量损失需求参数，并根据所述容量损失需求参数、所述目标还原副反应电流参数以及所述目标氧化副反应电流参数，预测所述待分析电池的循环时间参数。

26、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，对于每一所述循环圈数下的所述待分析电池，第n个循环圈数下所述待分析电池的还原副反应电流参数为：

27、iredn＝icn*(1-cen)/(1+cen)；

28、其中，icn为所述第n个循环圈数下所述待分析电池的充电电流参数，cen为所述第n个循环圈数下所述待分析电池的库伦效率；

29、以及，对于每一所述循环圈数下的所述待分析电池，所述第n个循环圈数下所述待分析电池的氧化副反应电流参数为：

30、ioxn＝icn*(crn-cen)/(crn+cen)；

31、其中，crn为所述第n个循环圈数下所述待分析电池的容量保持率；

32、以及，所述待分析电池的循环时间参数为：

33、t＝qloss/(ired-iox)；

34、其中，qloss为所述容量损失需求参数，ired为所述目标还原副反应电流参数，iox为所述目标氧化副反应电流参数。

35、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述确定所述待分析电池的容量衰减因子参数，包括：

36、根据所述待分析电池的目标还原副反应电流参数以及所述目标氧化副反应电流参数，计算所述目标还原副反应电流参数与所述目标氧化副反应电流参数之间的目标差值；

37、确定所述待分析电池的副反应电流差值上下限阈值，并根据所述目标差值以及所述副反应电流差值上下限阈值，确定所述待分析电池的容量衰减因子参数；所述容量衰减因子参数包括引起所述待分析电池容量衰减的固体电解质界面因子、电极材料因子以及电解液因子中的至少一种。

38、本发明第二方面公开了一种电池容量衰减分析装置，所述装置包括：

39、获取模块，用于当待分析电池的总循环圈数大于或等于预设的循环圈数阈值时，获取所有循环圈数下所述待分析电池的放电容量参数；

40、预测模块，用于根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的放电容量参数，预测所述待分析电池的目标循环参数；所述目标循环参数包括循环圈数参数以及循环时间参数；

41、确定模块，用于确定所述待分析电池的容量衰减因子参数，并根据所述目标循环参数以及所述容量衰减因子参数，确定所述待分析电池的容量衰减分析结果。

42、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述预测模块根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的放电容量参数，预测所述待分析电池的目标循环参数的方式具体包括：

43、对于每一所述循环圈数下的所述待分析电池，根据所述循环圈数下所述待分析电池的放电容量参数以及与所述循环圈数相邻在先的前一循环圈数下所述待分析电池的放电容量参数，计算所述循环圈数下的放电容量参数与所述前一循环圈数下的放电容量参数之间的比例参数，作为所述循环圈数下所述待分析电池的容量保持率；

44、根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的容量保持率，确定所述待分析电池的目标容量保持率，并根据所述目标容量保持率，预测所述待分析电池的循环圈数参数。

45、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述预测模块根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的放电容量参数，预测所述待分析电池的目标循环参数的方式具体还包括：

46、在所述根据所述目标容量保持率，预测所述待分析电池的循环圈数参数之前，确定所述待分析电池的分析场景需求类型；所述分析场景需求类型包括使用场景需求类型和/或电池材料分析需求类型；

47、根据所述分析场景需求类型，确定所述待分析电池的健康度需求参数，并根据所述健康度需求参数，确定所述待分析电池的容量保持率需求参数；

48、其中，所述预测模块根据所述目标容量保持率，预测所述待分析电池的循环圈数参数的方式具体包括：

49、根据所述待分析电池的目标容量保持率以及所述容量保持率需求参数，预测所述待分析电池的循环圈数参数。

50、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述待分析电池的循环圈数参数为：

51、n＝ln(k)/ln(cr)；

52、其中，k为所述待分析电池的容量保持率需求参数，cr为所述待分析电池的目标容量保持率。

53、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述预测模块根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的放电容量参数，预测所述待分析电池的目标循环参数的方式具体还包括：

54、对于每一所述循环圈数下的所述待分析电池，获取所述循环圈数下所述待分析电池的充电容量参数以及放电时间参数，并根据所述充电容量参数以及所述放电时间参数，确定所述循环圈数下所述待分析电池的充电电流参数；

55、对于每一所述循环圈数下的所述待分析电池，根据所述循环圈数下的放电容量参数以及所述充电容量参数，确定所述循环圈数下所述待分析电池的库伦效率；

56、根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的库伦效率、所述充电电流参数以及所述容量保持率，预测所述待分析电池的循环时间参数。

57、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述预测模块根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的库伦效率、所述充电电流参数以及所述容量保持率，预测所述待分析电池的循环时间参数的方式具体包括：

58、对于每一所述循环圈数下的所述待分析电池，根据所述循环圈数下所述待分析电池的库伦效率以及所述充电电流参数，确定所述循环圈数下所述待分析电池的还原副反应电流参数；

59、对于每一所述循环圈数下的所述待分析电池，根据所述循环圈数下所述待分析电池的库伦效率、所述充电电流参数以及所述容量保持率，确定所述循环圈数下所述待分析电池的氧化副反应电流参数；

60、根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的还原副反应电流参数，确定所述待分析电池的目标还原副反应电流参数，以及根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的氧化副反应电流参数，确定所述待分析电池的目标氧化副反应电流参数；

61、确定所述待分析电池的容量损失需求参数，并根据所述容量损失需求参数、所述目标还原副反应电流参数以及所述目标氧化副反应电流参数，预测所述待分析电池的循环时间参数。

62、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，对于每一所述循环圈数下的所述待分析电池，第n个循环圈数下所述待分析电池的还原副反应电流参数为：

63、iredn＝icn*(1-cen)/(1+cen)；

64、其中，icn为所述第n个循环圈数下所述待分析电池的充电电流参数，cen为所述第n个循环圈数下所述待分析电池的库伦效率；

65、以及，对于每一所述循环圈数下的所述待分析电池，所述第n个循环圈数下所述待分析电池的氧化副反应电流参数为：

66、ioxn＝icn*(crn-cen)/(crn+cen)；

67、其中，crn为所述第n个循环圈数下所述待分析电池的容量保持率；

68、以及，所述待分析电池的循环时间参数为：

69、t＝qloss/(ired-iox)；

70、其中，qloss为所述容量损失需求参数，ired为所述目标还原副反应电流参数，iox为所述目标氧化副反应电流参数。

71、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述确定模块确定所述待分析电池的容量衰减因子参数的方式具体包括：

72、根据所述待分析电池的目标还原副反应电流参数以及所述目标氧化副反应电流参数，计算所述目标还原副反应电流参数与所述目标氧化副反应电流参数之间的目标差值；

73、确定所述待分析电池的副反应电流差值上下限阈值，并根据所述目标差值以及所述副反应电流差值上下限阈值，确定所述待分析电池的容量衰减因子参数；所述容量衰减因子参数包括引起所述待分析电池容量衰减的固体电解质界面因子、电极材料因子以及电解液因子中的至少一种。

74、本发明第三方面公开了另一种电池容量衰减分析装置，所述装置包括：

75、存储有可执行程序代码的存储器；

76、与所述存储器耦合的处理器；

77、所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明第一方面公开的电池容量衰减分析方法。

78、本发明第四方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明第一方面公开的电池容量衰减分析方法。

79、与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

80、本发明实施例中，当待分析电池的总循环圈数大于或等于预设的循环圈数阈值时，获取所有循环圈数下待分析电池的放电容量参数；根据所有循环圈数下待分析电池的放电容量参数，预测待分析电池的目标循环参数，以结合待分析电池的容量衰减因子参数，确定待分析电池的容量衰减分析结果。可见，实施本发明能够基于待分析电池在循环过程中的放电容量参数来预测出其目标循环参数，继而结合待分析电池的容量衰减因子参数来实现对待分析电池的容量衰减分析过程，不仅提高了对电池容量衰减分析的简便性，还可以精准地得到电池容量衰减分析结果，以利于精确评判电池性能。

技术特征：

1.一种电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的放电容量参数，预测所述待分析电池的目标循环参数，包括：

3.根据权利要求2所述的电池容量衰减分析方法，其特征在于，在所述根据所述目标容量保持率，预测所述待分析电池的循环圈数参数之前，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述待分析电池的循环圈数参数为：

5.根据权利要求2所述的电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的放电容量参数，预测所述待分析电池的目标循环参数，还包括：

6.根据权利要求5所述的电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述根据所有所述循环圈数下所述待分析电池的库伦效率、所述充电电流参数以及所述容量保持率，预测所述待分析电池的循环时间参数，包括：

7.根据权利要求6所述的电池容量衰减分析方法，其特征在于，对于每一所述循环圈数下的所述待分析电池，第n个循环圈数下所述待分析电池的还原副反应电流参数为：

8.根据权利要求6或7所述的电池容量衰减分析方法，其特征在于，所述确定所述待分析电池的容量衰减因子参数，包括：

9.一种电池容量衰减分析装置，其特征在于，所述装置包括：

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行如权利要求1-8任一项所述的电池容量衰减分析方法。

技术总结
本发明涉及电池容量分析技术领域，公开了一种电池容量衰减分析方法、装置及计算机存储介质，该方法包括：当待分析电池的总循环圈数大于或等于预设的循环圈数阈值时，获取所有循环圈数下待分析电池的放电容量参数；根据所有循环圈数下待分析电池的放电容量参数，预测待分析电池的目标循环参数，以结合待分析电池的容量衰减因子参数，确定待分析电池的容量衰减分析结果。可见，实施本发明能够基于待分析电池在循环过程中的放电容量参数来预测出其目标循环参数，继而结合待分析电池的容量衰减因子参数来实现对待分析电池的容量衰减分析过程，不仅提高了对电池容量衰减分析的简便性，还可以精准地得到电池容量衰减分析结果，以利于精确评判电池性能。

技术研发人员：向如意,李亮亮,邱欣斌,赵瑞瑞
受保护的技术使用者：惠州亿纬锂能股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23