[发明专利]一种三元正极材料性能指标综合评价方法及装置

说明书

本发明公开了一种三元正极材料性能指标综合评价方法及装置，通过获取三元正极材料在制备过程中不同烧结温度曲线下的SEM图像，并提取SEM图像中三元正极材料的迂曲度、粗糙度和一次颗粒大小三个关键的微观多尺度信息特征；将三元正极材料的比表面积和粒径大小作为产品关键性能指标，同时根据提取的迂曲度和粗糙度预测比表面积，根据提取的一次颗粒大小预测粒径大小，并基于建立的三元正极材料性能指标综合评价模型，实现对三元正极材料关键性能指标的综合评价。本发明公开的三元正极材料性能指标综合评价方法及装置，可实时对产品质量进行评价，实时性好、评价精度高；实时对烧结过程进行调控，可控性强、产品一致性好。

技术领域

本发明涉及三元正极材料产品性能评估方法技术领域，尤其公开了一种融合SEM图多尺度信息的三元正极材料性能指标综合评价方法及装置。

背景技术

三元正极材料的烧结过程是材料制备过程的核心工序，烧结过程在辊道窑中进行，在烧结过程中，辊道窑处于密闭状态，因此很难对烧结过程产品状态进行监测，当前企业只能在烧结完成后通过对产品进行离线化验获取产品性能指标信息对产品质量进行评价，无法实时对产品质量进行评价。然而烧结过程耗时长，由于缺乏实时的产品质量评价方法，难以实时对烧结过程进行调控，从而造成三元正极材料产品一致性差的问题十分突出。

因此，现有三元正极材料评价方法无法实时对产品质量进行评价，是一件亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种三元正极材料性能指标综合评价方法及装置，旨在解决现有三元正极材料评价方法无法实时对产品质量进行评价的技术问题。

本发明的一方面涉及一种三元正极材料性能指标综合评价方法，包括以下步骤：

获取三元正极材料在制备过程中不同烧结温度曲线下的SEM图像，并提取SEM图像中三元正极材料的迂曲度、粗糙度和一次颗粒大小三个关键的微观多尺度信息特征；

将三元正极材料的比表面积和粒径大小作为产品关键性能指标，同时根据提取的迂曲度和粗糙度预测比表面积，根据提取的一次颗粒大小预测粒径大小，并基于建立的三元正极材料性能指标综合评价模型，实现对三元正极材料关键性能指标的综合评价。

进一步地，将三元正极材料的比表面积和粒径大小作为产品关键性能指标，同时根据提取的迂曲度和粗糙度预测比表面积，根据提取的一次颗粒大小预测粒径大小，并基于建立的三元正极材料性能指标综合评价模型，实现对三元正极材料关键性能指标的综合评价的步骤包括：

根据函数逼近理论，采用多项式拟合方法分别建立迂曲度、粗糙度和一次颗粒大小三个关键的微观多尺度信息特征与温度之间的关系模型；

采用最小二乘参数辨识方法分别获取迂曲度与温度之间的关系模型、粗糙度与温度之间的关系模型、以及一次颗粒大小与温度之间的关系模型的参数；

建立三元正极材料的比表面积、粒径大小与三个关键的微观多尺度信息特征之间的关系模型；

基于相关性分析方法分别定义比表面积、粒径大小与三个关键的微观多尺度信息特征之间的预测函数的阶次d、e、f的值；

基于最小二乘参数辨识方法获取比表面积、粒径大小与三个关键的微观多尺度信息特征之间的预测函数的系数m、n、p的值；

根据历史数据，基于DE参数寻优的AP最优聚类方法与专家知识建立三元正极材料性能指标综合评价模型；

根据比表面积和粒径大小的预测模型分别获取比表面积与粒径大小的预测值结合建立的三元正极材料性能指标综合评价模型综合评价三元正极材料产品性能。

进一步地，根据函数逼近理论，采用多项式拟合方法分别建立迂曲度、粗糙度和一次颗粒大小三个关键的微观多尺度信息特征与温度之间的关系模型的步骤中：