本發(fā)明涉及電芯制造領域，尤其涉及一種電芯浸潤效果預測方法及裝置。

背景技術：

1、電芯的浸潤效果直接影響電池的性能和穩(wěn)定性，傳統(tǒng)方法中通常通過拆解電芯，直接觀測浸潤效果。例如，授權公告號為cn114993888?b的中國專利公開了一種電池電解液浸潤性測試方法，首先采用含有機發(fā)光材料的電解液浸潤電芯，對浸潤后的電芯進行干燥；之后，向干燥后的電芯注入樹脂對電芯進行固封，得到電芯標本；最后，對電芯標本進行切割，觀測電芯標本剖面處的發(fā)光強度，以獲取電芯標本剖面處的電解液浸潤情況。該方法需要對電芯在不同截面處進行切割，來觀察極片內部的浸潤狀態(tài)。但切割會導致電芯損壞，進而導致生產、檢測成本的增加。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種電芯浸潤效果預測方法及裝置，以解決傳統(tǒng)方法中檢測浸潤效果時破壞電芯的問題，提升電芯浸潤良率，降低檢測成本。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種電芯浸潤效果預測方法，包括：

4、采集極片浸潤表征參數(shù)；

5、基于極片浸潤表征參數(shù)，利用有限元計算方法，模擬極片浸潤效果，獲得完全浸潤最優(yōu)參數(shù)；

6、根據完全浸潤最優(yōu)參數(shù)，設置電芯浸潤工藝參數(shù)。

7、通過采集極片的浸潤表征參數(shù)并結合有限元計算，能夠精確模擬電解液在電芯極片表面的浸潤行為，從而預測實際生產中電芯的浸潤效果，同時還能夠避免傳統(tǒng)檢測方法中檢測浸潤效果時對電芯的破壞，提升電芯浸潤良率，降低檢測成本。

8、可選地，所述極片浸潤表征參數(shù)包括極片輥壓工藝參數(shù)、極片微觀結構數(shù)據和熱壓工藝參數(shù)。

9、可選地，所述極片輥壓工藝參數(shù)包括輥壓擠壓力、輥壓速度、壓輥間距和輥壓線速度中的一項或多項；所述極片微觀結構數(shù)據包括晶粒尺寸、晶界密度和孔隙率中的一項或多項；所述熱壓工藝參數(shù)包括熱壓壓力、熱壓溫度和熱壓時間。

10、通過引入極片輥壓和熱壓工藝參數(shù)，可以充分考慮電芯浸潤前序工藝對浸潤效果的影響，通過引入微觀結構數(shù)據，能夠更真實地反映電解液在極片中的擴散和滲透過程。通過精確采集這些關鍵參數(shù)，能夠更好地預測極片在浸潤過程中的表現(xiàn)，提高有限元模擬的準確性。

11、可選地，所述基于極片浸潤表征參數(shù)，利用有限元計算方法，模擬極片浸潤效果，獲得完全浸潤最優(yōu)參數(shù)，包括：

12、對極片進行幾何建模，構建出單層極片表面3d實體模型，并組裝成電芯實體模型；

13、對電芯實體模型進行網格繪制，得到網格模型；

14、將網格模型導入有限元計算軟件中，計算網格模型的瞬態(tài)熱流場；

15、不斷調整瞬態(tài)熱流場的計算時間，并根據計算結果判斷電芯是否完成浸潤，若判定電芯浸潤完成，獲得完全浸潤最優(yōu)參數(shù)。

16、通過有限元計算，能夠精確模擬電解液在電芯極片表面的浸潤行為，從而預測電芯的浸潤效果，避免了傳統(tǒng)方法對電芯浸潤效果的破壞性檢測，提升了電芯浸潤良率。

17、可選地，所述根據計算結果判斷電芯是否完成浸潤，包括：

18、若計算結果中電解液完全浸入電芯率≥95%，或計算結果中顯示1h內電芯浸潤面積變化率低于5%，則判定電芯浸潤完成。

19、可選地，所述網格模型中，繪制的網格質量≥0.9，以保證有限元計算結果的穩(wěn)定性。

20、可選地，所述電芯浸潤工藝參數(shù)包括浸潤溫度和浸潤時間。

21、第二方面，本發(fā)明提供了一種電芯浸潤效果預測裝置，包括：

22、采集模塊，用于采集極片浸潤表征參數(shù)；

23、浸潤最優(yōu)參數(shù)計算模塊，用于基于極片浸潤表征參數(shù)，利用有限元計算方法，模擬極片浸潤效果，獲得完全浸潤最優(yōu)參數(shù)；

24、參數(shù)設置模塊，用于根據完全浸潤最優(yōu)參數(shù)，設置電芯浸潤工藝參數(shù)。

25、通過采集模塊采集極片的浸潤表征參數(shù)，浸潤最優(yōu)參數(shù)計算模塊利用有限元計算方法，對極片的浸潤效果進行模擬，以獲取完全浸潤的最優(yōu)參數(shù)，從而預測實際生產中電芯的浸潤效果。采用該裝置，可以實現(xiàn)對電芯浸潤過程的精確模擬，避免了傳統(tǒng)方法中檢測浸潤效果時對電芯的破壞，提升了電芯浸潤良率，降低了檢測成本。

26、可選地，所述浸潤最優(yōu)參數(shù)計算模塊，包括：

27、實體模型構建模塊，用于對極片進行幾何建模，構建出單層極片表面3d實體模型，并組裝成電芯實體模型；

28、網格模型繪制模塊，用于對電芯實體模型進行網格繪制，得到網格模型；

29、有限元計算模塊，用于將網格模型導入有限元計算軟件中，計算網格模型的瞬態(tài)熱流場；

30、判斷模塊，用于不斷調整瞬態(tài)熱流場的計算時間，并根據計算結果判斷電芯是否完成浸潤，若判定電芯浸潤完成，獲得完全浸潤最優(yōu)參數(shù)。

31、通過對電芯進行建模并繪制網絡，再通過有限元計算，能夠精確模擬電解液在電芯極片中的浸潤過程，實現(xiàn)對電芯浸潤效果的預測。

32、第三方面，本發(fā)明提供了一種電子設備，包括，一個或多個處理器、存儲器以及一個或多個程序，其中一個或多個程序存儲在所述存儲器中并被配置為由所述一個或多個處理器執(zhí)行，所述一個或多個程序包括用于執(zhí)行根據第一方面所述的方法中的任一方法的指令。

33、第四方面，本發(fā)明提供了一種可讀存儲介質，其上存儲有一個或多個程序，所述一個或多個程序包括指令，所述指令當由計算設備執(zhí)行時，使得所述計算設備執(zhí)行根據第一方面所述的方法中的任一方法的指令。

34、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所達到的有益技術效果：

35、本發(fā)明通過采集極片的浸潤表征參數(shù)，再利用有限元計算方法，對極片的浸潤效果進行模擬，獲取完全浸潤的最優(yōu)參數(shù)，從而預測實際生產中電芯的浸潤效果。采用該方法，能夠精確模擬電解液在電芯極片表面的浸潤行為，且能夠避免傳統(tǒng)檢測方法中檢測浸潤效果時對電芯的破壞，從而提升了電芯浸潤良率，降低了檢測成本。

技術特征：

1.一種電芯浸潤效果預測方法，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的電芯浸潤效果預測方法，其特征在于，所述極片浸潤表征參數(shù)包括極片輥壓工藝參數(shù)、極片微觀結構數(shù)據和熱壓工藝參數(shù)。

3.根據權利要求2所述的電芯浸潤效果預測方法，其特征在于，所述極片輥壓工藝參數(shù)包括輥壓擠壓力、輥壓速度、壓輥間距和輥壓線速度中的一項或多項；所述極片微觀結構數(shù)據包括晶粒尺寸、晶界密度和孔隙率中的一項或多項；所述熱壓工藝參數(shù)包括熱壓壓力、熱壓溫度和熱壓時間。

4.根據權利要求1所述的電芯浸潤效果預測方法，其特征在于，所述基于極片浸潤表征參數(shù)，利用有限元計算方法，模擬極片浸潤效果，獲得完全浸潤最優(yōu)參數(shù)，包括：

5.根據權利要求4所述的電芯浸潤效果預測方法，其特征在于，所述根據計算結果判斷電芯是否完成浸潤，包括：

6.根據權利要求4所述的電芯浸潤效果預測方法，其特征在于，所述網格模型中，繪制的網格質量≥0.9。

7.根據權利要求1所述的電芯浸潤效果預測方法，其特征在于，所述電芯浸潤工藝參數(shù)包括浸潤溫度和浸潤時間。

8.一種電芯浸潤效果預測裝置，其特征在于，包括：

9.根據權利要求8所述的電芯浸潤效果預測裝置，其特征在于，所述浸潤最優(yōu)參數(shù)計算模塊，包括：

技術總結
本發(fā)明公開了一種電芯浸潤效果預測方法及裝置，屬于電芯制造領域。所述方法包括：采集極片浸潤表征參數(shù)；基于極片浸潤表征參數(shù)，利用有限元計算方法，模擬極片浸潤效果，獲得完全浸潤最優(yōu)參數(shù)；根據完全浸潤最優(yōu)參數(shù)，設置電芯浸潤工藝參數(shù)。本發(fā)明基于有限元計算方法，能夠精確模擬電解液在電芯極片表面的浸潤行為，避免了傳統(tǒng)檢測方法對電芯的破壞，提升了電芯浸潤良率，降低了檢測成本。

技術研發(fā)人員：丁志偉,馬金亮
受保護的技術使用者：合肥國軒高科動力能源有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15