[发明专利]一种电池模组膨胀力的计算方法、装置及控制设备

说明书

本发明提供了一种电池模组膨胀力的计算方法、装置及控制设备，所述计算方法包括：获取被测电池模组中的单个电芯在预设温度下进行循环充放电时的膨胀力；根据膨胀力建立电芯的充放电循环次数和膨胀力之间的数学模型；根据数学模型及电芯的电芯参数，计算电芯的等效热膨胀系数；利用被测电池模组的建模模型，根据电芯参数以及等效热膨胀系数，通过仿真计算，获得被测电池模组的电池模组膨胀力。上述方案，只需针对单个电芯，进行较少次数的充放电循环后的膨胀力数据测试，便可计算出电池模组在N次充放电循环下的膨胀力，从而能够节省电芯数量、测试费用和测试周期。本方案可满足同种电芯不同串并联排布方式的电池模组的电池模组膨胀力的计算。

技术领域

本发明涉及电池领域，特别涉及一种电池模组膨胀力的计算方法、装置及控制设备。

背景技术

通常，电池的电芯在充放电过程中级组厚度会发生变化。随着充放电次数的增加厚度会逐渐增大，并且受压时此膨胀不会被完全压回，电芯产生鼓胀现象。

如果电池模组设计不当，在长期使用过程中电池模组产生的膨胀力会将模组端板撑坏，破坏模组结构，导致安全风险。因此在模组的设计开发中需要考虑膨胀力的计算，传统电池模组膨胀力测试只有在模组加工出来后，利用测试设备进行测试，导致电池模组膨胀力测试往往需要很长的周期，且费用较高，开发一套电池模组膨胀力的仿真计算方法势在必行。

发明内容

本发明实施例提供一种电池模组膨胀力的计算方法、装置及控制设备，用以解决现有技术中电池模组膨胀力测试周期长且费用高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

依据本发明的一个方面，提供了一种电池模组膨胀力的计算方法，包括：

获取被测电池模组中的单个电芯在预设温度下进行循环充放电时的膨胀力；

根据所述膨胀力建立所述电芯的充放电循环次数和所述膨胀力之间的数学模型；

根据所述数学模型及电芯的电芯参数，计算所述电芯的等效热膨胀系数；

利用所述被测电池模组的建模模型，根据所述电芯参数以及所述等效热膨胀系数，通过仿真计算，获得所述被测电池模组的电池模组膨胀力。

可选地，获取被测电池模组中的单个电芯在预设温度下进行循环充放电时的膨胀力，包括：

对所述电芯在预设温度下进行循环充放电，并利用电芯膨胀力测试装置对所述电芯进行膨胀力测试；

记录每次充放电循环中膨胀力的最大值。

可选地，根据所述膨胀力建立所述电芯的充放电循环次数和所述膨胀力之间的数学模型，包括：

绘制充放电循环次数和各次充电循环所分别对应的所述膨胀力的最大值之间的关系曲线；

根据所述关系曲线，拟合所述充放电循环次数和所述膨胀力之间的数学模型。

可选地，所述电芯参数包括等效弹性模量、泊松比和密度。

可选地，所述计算方法还包括：

通过所述电芯的质量与体积计算获得所述密度。

可选地，所述计算方法还包括：

测试所述电芯的固有频率，获得实验频率值；

根据所述实验频率值、所述密度和预设的泊松比，获得所述电芯的等效弹性模量。

可选地，根据所述数学模型及电芯的电芯参数，计算所述电芯的等效热膨胀系数，包括：

通过所述数学模型，获得预定充放电次数所对应的第一膨胀力；