[发明专利]锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法

权利要求书

1.一种锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法，其特征在于，包括：

提供电极层样品，并获取所述电极层样品的几何参数和第一状态参数，所述几何参数包括极片面密度、极片厚度、浆料组分的质量分数以及浆料组分的密度，所述第一状态参数包括所述电极层样品的活性物质颗粒粒径及其分布函数；

根据所述极片面密度、所述极片厚度、所述浆料组分的质量分数以及所述浆料组分的密度，获取电极层样品的第二状态参数，所述第二状态参数包括电极层样品的孔隙率和浆料组分的体积分数；

根据所述颗粒粒径分布函数、所述电极层样品的活性物质颗粒粒径、所述电极层样品的孔隙率以及所述浆料组分的体积分数，获取锂离子电池电化学模型电极层结构参数，所述锂离子电池电化学模型电极层结构参数包括电极片曲折系数和电极片颗粒粒径，所述电极片曲折系数的获取方法具体包括：

根据所述颗粒粒径分布函数、所述电极层样品的孔隙率以及所述活性物质的体积分数，建立电极层结构模型；

根据所述电极层结构模型，获取有效扩散系数；

根据所述有效扩散系数，获得所述电极片曲折系数。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法，其特征在于，所述电极层样品的孔隙率的表达式为：

式中，为极片面密度，为极片的厚度，、以及分别为活性物质的质量分数、粘结剂的质量分数以及导电剂的质量分数，、以及分别为活性物质的密度、粘结剂的密度以及导电剂的密度。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法，其特征在于，所述浆料组分包括活性物质的体积分数，所述活性物质的体积分数的表达式为：

式中，为活性物质的体积分数，、以及分别为活性物质的质量分数、粘结剂的质量分数以及导电剂的质量分数，、以及分别为活性物质的密度、粘结剂的密度以及导电剂的密度。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法，其特征在于，所述电极片颗粒粒径包括负极颗粒粒径，所述负极颗粒粒径的表达式为：

式中，为电极层样品的活性物质颗粒粒径，为颗粒粒径分布函数。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法，其特征在于，还包括：

获取正极电极层样品中的活性物质颗粒的显微镜图像；

根据所述显微镜图像，获取所述正极电极层样品中的多个活性物质颗粒的一次颗粒粒径；

获取多个所述一次颗粒粒径的平均值，作为电极片的正极颗粒粒径。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法，其特征在于，所述建立电极层结构模型的步骤包括：

根据所述颗粒粒径分布函数、所述电极层样品的孔隙率以及活性物质的体积分数，生成活性物质颗粒粒径序列；

对所述活性物质颗粒粒径序列中活性物质颗粒进行排序；

依次确定每一个活性物质颗粒的位置，以确保任意两个活性物质颗粒之间的距离大于两个活性物质颗粒半径和的一半。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法，其特征在于，所述根据所述颗粒粒径分布函数、所述电极层样品的孔隙率以及活性物质的体积分数，生成活性物质颗粒粒径序列的步骤包括：

利用所述颗粒粒径分布函数依次随机生成活性物质颗粒的粒径，并计算当前已生成的活性物质颗粒的体积分数；

判断当前已生成的活性物质颗粒的体积分数是否小于所述活性物质的体积分数；

当所述当前已生成的活性物质颗粒的体积分数小于所述活性物质的体积分数时，存储粒径值，以完成所述活性物质颗粒粒径序列的生成。