[发明专利]一种二次蓄电池仿真方法

权利要求书

1.一种二次蓄电池仿真方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1、获取蓄电池的实际材料制造差异分布；

S2、选取电化学模型参数；

S3、将蓄电池仿真分割，分割成多个微小仿真单元；所述步骤S3中，蓄电池先分割成i个卷心包式的第一层级结构，每个第一层级结构分割成j片卷绕面式的第二层级结构，每片卷绕面分割成k个电化学单元并记为第三层级结构，每个电化学单元分割成n个粒子式的第四层级结构，所述蓄电池被分割成i×j×k×n个所述微小仿真单元；

S4、按照实际蓄电池的几何外型排布所述微小仿真单元且并联所有的微小仿真单元；

S5、电化学仿真计算开始，输入工作电流、起始电量、温度状态和仿真截止条件；

S6、所述工作电流分配到第一层级结构，计算并联的第一层级结构的分支电流；

S7、所述第一层级结构分配到的电流继续分支到所述第二层级结构，计算并联的第二层级结构的分支电流；

S8、所述第二层级结构分配到的电流继续分支到所述第三层级结构，计算并联的第三层级结构的分支电流；

S9、所述第三层级结构分配到的电流继续分支到所述第四层级结构，计算并联的第四层级结构的分支电流；

S10、计算所述第四层级结构的电极浓度的平衡与电解液浓度的平衡；

S11、计算所述第三层级结构的电极浓度的平衡与电解液浓度的平衡；

S12、计算所述第四层级结构的电化学反应的平均电位与发热量，并将平均电位与发热量的结果返回到所述第三层级结构；

S13、计算所述第三层级结构的热平衡，并返回计算的温度变化量至第三层级结构和第四层级结构；

S14、判断电压值是否满足截止条件，若满足，则仿真结束，若不满足，则返回到步骤S6循环进行，直至满足截止条件，仿真结束。

2.如权利要求1所述的二次蓄电池仿真方法，其特征在于，

所述步骤S1中，通过实际材料制造差异分布得到制造差异分布函数；所述制造差异分布函数如下：

其中，x表示参数，μ表示参数的均值，σ表示参数的标准差。

3.如权利要求2所述的二次蓄电池仿真方法，其特征在于，

所述步骤S2中，从所述制造差异分布函数中随机取值作为电化学模型参数值，选取的模型参数包含有电极颗粒尺寸、电极孔隙率、电极涂布密度、电解液浓度和隔离膜孔隙率。

4.如权利要求1或3所述的二次蓄电池仿真方法，其特征在于，

所述步骤S4中，进一步包含：

将获取的模型参数带入所述第四层级结构，且将多个所述第四层级结构并联合成所述第三层级结构，将多个所述第三层级结构并联合成所述第二层级结构，将多个所述第二层级结构并联合成所述第一层级结构，最后将多个所述第一层级结构并联构成蓄电池。

5.如权利要求1所述的二次蓄电池仿真方法，其特征在于，

进一步包含：并联的所有层级单元满足克希合夫电流定律与电压定律的验证条件。

6.如权利要求1所述的二次蓄电池仿真方法，其特征在于，

进一步包含：任意两个第一层级结构之间不发生电极浓度平衡与电解液浓度平衡的物理限制条件、第二层级结构上的任意两片第三层级结构不允许彼此在长度方向上发生电极浓度平衡与电解液浓度平衡的物理限制条件。

7.如权利要求1所述的二次蓄电池仿真方法，其特征在于，

所述仿真截止条件为电压值低于一阈值。

8.如权利要求1所述的二次蓄电池仿真方法，其特征在于，

并联的各个第一层级结构的分支电流不完全相同，和/或，并联的各个第二层级结构的分支电流不完全相同，和/或，并联的各个第三层级结构的分支电流不完全相同，和/或，并联的各个第四层级结构的分支电流不完全相同。