一种基于多物理场耦合模型的锂离子电池衰减预测方法和系统

    公开(公告)号:CN120068448A

    公开(公告)日:2025-05-30

    申请号:CN202510219374.0

    申请日:2025-02-26

    Inventor: 杨晓光 杨凯

    Abstract: 本发明公开了一种基于多物理场耦合模型的锂离子电池衰减预测方法和系统,包括:确定多物理场耦合关系及模型尺度,模型尺度从颗粒层级到模组层级;根据实际仿真需求定义各子模型及获取多场耦合模型的参数,子模型用于模拟电池的传质、电化学反应、温升与热膨胀、膨胀力变化以及容量衰减;构建多场耦合模型与边界条件,明确模型的耦合机制和边界条件,包括电化学、热传导和力学约束条件;确定基于COMSOL Multiphysics的数值求解方法进行电化学、热、力和老化耦合模型的仿真计算;通过仿真分析不同预紧力对电池膨胀力和容量衰减的影响,确定最优预紧力值。本发明能够有效预测电池的容量衰减过程,并优化电池设计,提高电池在不同应用场景下的可靠性与使用寿命。

    一种耐高温、高压的砜基电解液及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119695275A

    公开(公告)日:2025-03-25

    申请号:CN202411882312.X

    申请日:2024-12-19

    Abstract: 本发明涉及锂电池电解液技术领域,具体涉及一种耐高温、高压的砜基电解液及其制备方法和应用。本发明提供了一种耐高温、高压的砜基电解液,包括导电锂盐、砜类溶剂、含氟稀释剂和磷酸酯类功能性添加剂;其中,所述导电锂盐为双三氟甲基磺酰或双氟甲基磺酰亚胺锂中的一种或多种。该电解液在高温下具有优异的热稳定性,可以在电池正负极生成稳定的界面保护层,大大提升了电池在高电压条件下的库伦效率和循环寿命,组成的锂金属软包在4.4V的充电截止电压下有300圈以上的循环寿命,在4.6V的充电截止电压下依旧可以正常循环,并且在实际循环测试中,锂金属软包几乎不产气,明显提高了电池的安全性能。

    一种用于极速快充的电解液及锂离子电池

    公开(公告)号:CN118213621A

    公开(公告)日:2024-06-18

    申请号:CN202410281239.4

    申请日:2024-03-12

    Abstract: 本申请公开了一种用于极速快充的电解液及锂离子电池。本申请的电解液由非水性有机溶剂、电解质盐1、电解质盐2、添加剂1和添加剂2组成;电解质盐1为含P原子锂盐,电解质盐2为含F原子锂盐;添加剂1为氟代碳酸酯类化合物,添加剂2为含有不饱和键的碳酸酯。本申请电解液,两种添加剂组合使用,协同两个电解质盐,在负极界面构建高温稳定性优异的新型复合SEI膜,且兼备良好的弹性及低界面阻抗,有效避免了快充过程中的负极析锂,以及复合SEI膜破裂引发的副反应问题。采用本申请电解液的锂离子电池,快充时间仅8min,6C快充循环寿命可达5300圈,能同时改善锂离子电池的8min@6C快充析锂问题和长循环寿命问题。

    一种添加剂组合物、电解液和锂离子电池

    公开(公告)号:CN118099526A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410367125.1

    申请日:2024-03-28

    Abstract: 本发明提供了一种添加剂组合物、电解液和锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。本发明提供了一种添加剂组合物,包括第一添加剂和第二添加剂;所述第一添加剂包括季铵硝酸盐;所述第二添加剂包括二氟磷酸锂、1,3‑丙烷磺酸内酯、三烯丙基异氰脲酸酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯、三烯丙基磷酸酯、三丙炔基磷酸酯、双氟磺酰亚胺锂、三(三甲基硅基)硼酸酯、三(三甲基硅基)磷酸酯、乙氧基(五氟)环三磷腈、丁二腈、己二腈、丁二酸酐、戊二酸酐和顺丁烯二酸酐中的一种或几种。本发明提供的添加剂组合物添加至锂离子电池的电解液中能够降低电池的阻抗,同时改善锂离子电池的倍率性能及低温性能。

    基于化成分容数据的锂电池容量预测方法

    公开(公告)号:CN118091424B

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202410252193.3

    申请日:2024-03-06

    Abstract: 本发明提出一种基于化成分容数据的锂电池容量预测方法,包括:根据每个锂电池化成数据的电压时间序列数据与容量时间序列数据计算每个锂电池的IC曲线;对计算得到的IC曲线使用Savitzky‑Golay滤波;获取数据的位置编码与放缩后的IC曲线加和,构造时间序列特征;将时间序列特征整理为上层训练集;使用上层训练集训练上层模型,生成抽象特征;通过抽象特征生成下层模型输入,与锂电池容量成组构成下层模型训练集,对下层模型进行训练;对待预测电池的化成数据通过神经网络模型预测电池容量。本发明提到一种效果更好的特征归一化方法,对化成数据的IC曲线进行归一化后与时间的正弦函数相加得到特征,使得时间的位置特征更加明显,处理后的特征作为上层模型的输入。

    基于化成分容数据的锂电池容量预测方法

    公开(公告)号:CN118091424A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410252193.3

    申请日:2024-03-06

    Abstract: 本发明提出一种基于化成分容数据的锂电池容量预测方法,包括:根据每个锂电池化成数据的电压时间序列数据与容量时间序列数据计算每个锂电池的IC曲线;对计算得到的IC曲线使用Savitzky‑Golay滤波;获取数据的位置编码与放缩后的IC曲线加和,构造时间序列特征;将时间序列特征整理为上层训练集;使用上层训练集训练上层模型,生成抽象特征;通过抽象特征生成下层模型输入,与锂电池容量成组构成下层模型训练集,对下层模型进行训练;对待预测电池的化成数据通过神经网络模型预测电池容量。本发明提到一种效果更好的特征归一化方法,对化成数据的IC曲线进行归一化后与时间的正弦函数相加得到特征,使得时间的位置特征更加明显,处理后的特征作为上层模型的输入。

    一种锂离子工业电池首次库伦效率预测方法及系统

    公开(公告)号:CN118520654A

    公开(公告)日:2024-08-20

    申请号:CN202410576522.X

    申请日:2024-05-10

    Abstract: 本发明公开了一种锂离子工业电池首次库伦效率预测方法及系统,涉及电池生产以及电池材料验证技术领域,该方法包括:获取单层软包电池的首次库伦效率和多层软包电池的首次库伦效率;根据单层软包电池的首次库伦效率和多层软包电池的首次库伦效率计算理论首次库伦效率;根据目标锂离子工业电池的正极层数、理论首次库伦效率和单层软包电池的首次库伦效率计算目标锂离子工业电池的实际首次库伦效率;目标锂离子工业电池与单层软包电池、多层软包电池的材料类型相同。本发明通过小型或实验室级别的单层软包电池以及一个层数较少的软包电池,准确、快速地对同材料、但结构更大或更复杂的工业级电池的首次库伦效率进行预测,显著降低研发和测试成本。

    基于低层数软包电池的循环容量损失预测方法及相关装置

    公开(公告)号:CN118465592A

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202410576526.8

    申请日:2024-05-10

    Abstract: 本发明公开一种基于低层数软包电池的循环容量损失预测方法及相关装置,涉及电池寿命评估技术领域,方法包括以下步骤:对单层软包电池进行循环充电实验,测量得到单层软包电池的循环容量损失实测值;对低层数软包电池进行循环充电实验,测量得到低层数软包电池的循环容量损失实测值;基于单层软包电池和低层数软包电池的循环容量损失实测值,计算得到理论容量损失值;基于理论容量损失值和单层软包电池的循环容量损失实测值,计算得到工业电池的循环容量损失预测值。本发明通过单层和低层数软包电池的循环容量损失实测值,即可计算得到任意层数的工业电池的循环容量损失,有助于提升电池设计的科学性和实用性,可以显著降低研发和测试成本。

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