[发明专利]一种基于故障树分析锂电池材料性能异常的方法

说明书

本发明涉及一种基于故障树分析锂电池材料性能异常的方法，包括：确定进行分析的锂离子系统所包含的内容及其边界范围；根据锂离子电池材料在充放电过程中的工作原理，找出评价钛酸锂负极材料的各项性能指标以及影响性能的主要参数确立故障树的顶事件和底事件；确立顶事件、底事件和基本事件的因果逻辑关系建立故障树；定义每个基本事件出现的概率，计算所有的底事件出现的概率，并计算顶事件出现的概率；根据顶事件出现的概率判断故障诊断顺序，得出诊断决策树；根据诊断决策树对诊断顺序靠前的顶事件进行验证，得出锂离子电池材料性能异常的原因。通过本方法设计合理、应用简单、效果好，能够以快速精准找到锂电池材料性能异常的根本原因的问题。

技术领域

本发明涉及锂离子电池材料性能分析技术领域，具体涉及一种基于故障树分析锂电池材料性能异常的方法。

背景技术

随着人们对环保意识的逐渐增强，纯电动汽车得到了极大的发展，动力电池作为电动汽车核心部位也进入了高速发展的时代。作为动力电池最重要的组成部分正负极材料进入了人们的视野，目前市场上多家企业致力于生产研究锂离子电池正负极材料。对于生产锂离子电池正负极材料而言，材料性能出现异常情况是无法避免，随机发生的，导致材料性能异常的原因不仅包括原材料、合成过程，也包括人为操作错误以及设备异常。但是多个因素混在一起，研发人员往往一筹莫展，无法快速准确地找到导致材料性能异常的具体原因，这对于生产锂离子电池正负极材料的企业来说是一笔不小的损失。由此可见，快速精准的找到材料性能产生异常的原因变得尤为重要。在锂离子电池材料的实际生产过程中，逐一排查原因，对企业的人力和物力都会造成一种极大的浪费。因此，为了改变现状，提供一种设计合理、应用简单、效果好的分析锂电池材料性能异常的方法，将是该领域技术人员亟待着手解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于故障树分析锂电池材料性能异常的方法，能够以快速精准找到锂电池材料性能异常的根本原因的问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于故障树分析锂电池材料性能异常的方法，包括以下步骤：

(1)确定进行分析的锂离子系统所包含的内容及其边界范围；

(2)根据锂离子电池材料在充放电过程中的工作原理，找出评价钛酸锂负极材料的各项性能指标以及影响性能的主要参数确立故障树的顶事件和底事件；

(3)确立顶事件、底事件和基本事件的因果逻辑关系，针对每个顶事件逐级分析并建立规范化故障树；

(4)定义每个基本事件出现的概率，计算所有的底事件出现的概率，并计算顶事件出现的概率；

(5)根据顶事件出现的概率判断故障诊断顺序，得出诊断决策树；

(6)根据诊断决策树对诊断顺序靠前的顶事件进行验证，得出锂离子电池材料性能异常的原因。

进一步的，所述顶事件为钛酸锂负极材料的各项性能指标，包括材料的克容量发挥、倍率性能以及循环性能；所述底事件为影响钛酸锂负极材料的各项性能指标的主要参数，包括材料的极化、不可逆反应以及化学体系；所述基本事件为影响化学体系的因素，包括涂布面密度、电解液、导电剂比例。

进一步的，步骤(5)中，所述底事件和顶事件出现的概率通过以下公式得到：

其中，P(T)为事件发生概率，n为事件总数，Mn-1为第(n-1)个事件，为Mn-1的补集由上述技术方案可知，

本发明不仅能够定性的分析引起锂电池材料性能异常的因素而且能够定量的分析出每个影响因素出现的概率，利于优先选出影响材料性能的主要因素，并快速指导生产对其影响因素进行整改。

附图说明

图1是本发明的方法流程图；