[发明专利]优化电池正极参数的方法、电池设计方法及计算机设备

权利要求书

1.一种优化电池正极参数的方法，其特征在于，包括：

获取电池参数，并建立数值模型；

根据所述数值模型，获取正极-集流体界面液相锂离子浓度刚好为零时的放电电流值，作为极限扩散电流仿真值，并记录所述数值模型对应的电池正极参数；

获取极限扩散电流表达式，并将所述数值模型对应的所述电池正极参数输入至所述极限扩散电流表达式，得到第一极限扩散电流估计值；

所述极限扩散电流表达式为：

其中，j_{lim,calculation}为所述第一极限扩散电流估计值，F为法拉第常数，L、ε分别为厚度、孔隙率，下标pos、sep分别表示正极、隔膜，为液相扩散系数关于浓度的积分项，c₀为液相锂离子初始浓度，T为温度；

根据所述第一极限扩散电流估计值和所述极限扩散电流仿真值，获得固相传输修正值；

将待选设计方案中的电池正极参数输入至所述极限扩散电流表达式，得到第二极限扩散电流估计值；

根据所述第二极限扩散电流估计值和所述固相传输修正值的差值，获得所述待选设计方案中的所述电池正极参数对应的极限扩散电流修正值；

获得实际需求放电电流，并利用所述实际需求放电电流与所述极限扩散电流修正值比较，确定所述电池正极参数的取值范围。

2.根据权利要求1所述优化电池正极参数的方法，其特征在于，根据所述数值模型，获取正极-集流体界面液相锂离子浓度刚好为零时的放电电流值，作为极限扩散电流仿真值的步骤包括：

以放电倍率为变量，以所述正极-集流体界面液相锂离子浓度刚好为零为目标，对所述数值模型进行计算。

3.根据权利要求1所述优化电池正极参数的方法，其特征在于，获得实际需求放电电流的步骤包括：

根据设计容量及实际需求的放电倍率计算所述实际需求放电电流。

4.根据权利要求3所述优化电池正极参数的方法，其特征在于，当所述实际需求放电电流大于所述极限扩散电流修正值时，将相应的待选设计方案标记为第一类方案；当所述实际需求放电电流小于或者等于所述极限扩散电流修正值时，将相应的待选设计方案标记为第二类方案，所述第二类方案中的电池正极参数的集合为所述电池正极参数的取值范围。

5.根据权利要求1所述优化电池正极参数的方法，其特征在于，所述数值模型为电化学模型、热-电化学模型或者机械-热-电化学模型中的一种。

6.一种电池设计方法，其特征在于，包括：

获取电池参数，并建立数值模型；

根据所述数值模型，获取正极-集流体界面液相锂离子浓度刚好为零时的放电电流值，作为极限扩散电流仿真值，并记录所述数值模型对应的电池正极参数；

获取极限扩散电流表达式，并将所述数值模型对应的所述电池正极参数输入至所述极限扩散电流表达式，得到第一极限扩散电流估计值；

所述极限扩散电流表达式为：

其中，j_{lim,calculation}为所述第一极限扩散电流估计值，F为法拉第常数，L、ε分别为厚度、孔隙率，下标pos、sep分别表示正极、隔膜，为液相扩散系数关于浓度的积分项，c₀为液相锂离子初始浓度，T为温度；

根据所述第一极限扩散电流估计值和所述极限扩散电流仿真值，获得固相传输修正值；

将待选设计方案中的电池正极参数输入至所述极限扩散电流表达式，得到第二极限扩散电流估计值；

根据所述第二极限扩散电流估计值和所述固相传输修正值的差值，获得所述待选设计方案中的所述电池正极参数对应的极限扩散电流修正值；

获得实际需求放电电流，并利用所述实际需求放电电流与所述极限扩散电流修正值比较，确定所述电池正极参数的取值范围；

将所述电池正极参数的取值范围作为约束，利用多参数协同方法确定性能指标的最优值，其对应的设计参数即为最优设计方案。