(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211033712.4 (22)申请日 2022.08.26 (71)申请人 上海玫克生储能科技有限公司 地址 201612 上海市松江区新 桥镇千帆路 288弄2号1101室 (72)发明人 陈思元　顾单飞　江铭臣　李倩　 赵恩海　严晓　 (74)专利代理 机构 上海光华专利事务所(普通 合伙) 31219 专利代理师 庞红芳 (51)Int.Cl. G16C 10/00(2019.01) G06F 17/13(2006.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 锂离子电池性能分析预测方法、 存储介质及 电子设备 (57)摘要 本发明提供一种锂离子电池性能分析预测 方法、 存储介质及电子设备， 所述方法包括： 锂电 池准二维模型中增加对流作用引起的锂离子通 量， 以更新所述锂电池准二维模 型中的液相传质 方程和液相电势方程； 获取锂电池受外力作用产 生的瞬时加速度和受力的数据集； 基于所述瞬时 加速度和受力的数据集计算获取锂电池的瞬时 冲量； 基于所述锂电池的瞬时冲量推导锂离子电 解液流体速度衰减模型； 基于所述锂离子电解液 流体速度衰减模 型、 更新的所述液相传质方程和 液相电势方程获取锂离子电池内部各个物理量 的数值的数据集。 本发明可以更准确的对特殊工 况下锂电池的状态做出预测及判断， 更适用于如 电车锂电池等动态便携式电池的状态监控。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 115424671 A 2022.12.02 CN 115424671 A 1.一种锂离 子电池性能分析 预测方法， 其特 征在于： 所述方法包括： 锂电池准二维模型中增加对流作用引起的锂离子通量， 以更新所述锂电池准二维模型 中的液相传质方程和液相电势方程； 获取锂电池受外力作用产生的瞬时加速度和受力的数据集； 基于所述瞬时加速度和受力的数据集计算获取锂电池的瞬时冲量； 基于所述锂电池的瞬时冲量推导锂离 子电解液流体速度衰减 模型； 基于所述锂离子电解液流体速度衰减模型、 更新的所述液相传质方程和液相电势方程 获取锂离 子电池内部各个物理量的数值的数据集。 2.根据权利要求1所述的锂离子电池性 能分析预测方法， 其特征在于： 所述锂电池准二 维模型中增 加对流作用引起的锂离 子通量包括： 于能斯特 ‑普朗克方程中增 加对流作用引起的锂离 子通量。 3.根据权利要求2所述的锂离子电池性能分析预测方法， 其特征在于： 所述于能斯特 ‑ 普朗克方程中增 加对流作用引起的锂离 子通量的一种表现形式为： 其中， 表示锂离子的扩散； 表示锂离子的电迁移通量； J(x)表 示锂离子总通量， Jconv表示对流作用引起的锂离子通量， 用x轴对流速度与电解液中锂离子 浓度的乘积来定义； D为扩散系数， c为锂离子浓度， z为电荷数或离子价数， F为法拉第常数， R为气体常数， T为电解液温度， Φ为液相电势， x为锂电池 x轴坐标。 4.根据权利要求1所述的锂离子电池性 能分析预测方法， 其特征在于： 更新的所述锂电 池准二维模型中的液相传质方程 为： 更新的所述锂电池准 二维模型中的液相电势方程 为： 其中， ε为电解液体积分数， ce为液相浓度， e为电解液， j为模型中的不同的域， c为锂离 子浓度， t为电池工作时间， x为锂电池x轴坐标， 为液相有效扩散系数， a为单位体积有 效反应面积， tc为锂离子电迁移参数， jn为锂离子摩尔通量， i为电流强度， D为扩散系数， φe 为液相电势， 为正负极的液相电流密度， κeff为电解液有效电导率， fc/a为电解液平均摩尔 活化系数； Aconv、 Bconv分别为引入液相传质方程和液相电势方程的对流作用引起的锂 离子通 量。 5.根据权利要求1所述的锂离子电池性 能分析预测方法， 其特征在于： 还包括为所述锂 电池准二维模型配置边界条件； 所述边界条件包括： 初始 时刻锂电池电解液各处的运动状 态为与锂电池相对静止， 相对速度为0； 锂电池隔膜界面处速度为0 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115424671 A 26.根据权利要求1所述的锂离子电池性 能分析预测方法， 其特征在于： 所述基于所述瞬 时加速度和受力的数据集计算获取锂电池的瞬时冲量包括： 对电解液进行流体力学建模分析， 将锂电池的隔膜及电解液部分视为一个沿x轴方向 的等截面积流管； 通过纳维 ‑斯托克斯方程描述电解液的流动， 并通过动量守恒定律描述微元体所受的 体积力与面积力之和； 求解纳维‑斯托克斯方程， 获取电解液流体微元在各个时刻的运动状态； 基于电解液流体微元在各个时刻的运动状态获取锂电池电解液的速度微分方程， 由所 述锂电池电解液的速度微分方程表示锂电池的瞬时冲量。 7.根据权利要求6所述的锂离子电池性 能分析预测方法， 其特征在于： 所述体积力为重 力和惯性力， 所述 面积力为固态电极壁 面对电解液的压力。 8.根据权利要求1所述的锂离子电池性 能分析预测方法， 其特征在于： 所述基于所述锂 电池的瞬时冲量推导锂离 子电解液流体速度衰减 模型包括： 将电解液任一侧电极固态壁面视为速度场起点， 另一侧壁面视为流体驻点， 将所述速 度微分方程简化 为一元线性表达式； 将所述一元线性表达式在时间上做积分， 得到所述瞬时冲量从开始作用至作用效果衰 减至消失的时间长度Δt， 进 而得到锂离 子电解液流体速度衰减 模型。 9.一种存储介质， 存储有程序指令， 其特征在于： 所述程序指令被执行时实现如权利要 求1至权利要求8任一项所述的锂离 子电池性能分析 预测方法的步骤。 10.一种电子设备， 其特征在于： 包括存储器， 用于存储计算机程序； 处理器， 用于运行 所述计算机程序以实现如权利要求1至权利要求8任一权利要求所述的锂离子电池性能分 析预测方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115424671 A 3