【技术实现步骤摘要】
本申请的实施例涉及电池安全，特别涉及一种电池漏电流计算方法、安全评估方法及电子设备。
技术介绍
1、随着锂离子电池在电动汽车、储能等领域的大规模应用，锂离子电池的安全性备受人们的关注。金属异物导致的锂离子电池内部缺陷通常更具有隐秘性，电池的外观没有变化，在生产制程中异物也是难以检测的。在电池的生产过程中金属异物颗粒很容易会嵌入正、负极活性材料的涂层内或分散到卷芯内部。金属异物颗粒如果出现在正极一侧，会发生“溶解—迁移—析出”。在这一过程中，正极侧的金属异物颗粒溶解产生的金属离子在电势的驱动下迁移过隔膜，在负极侧沉积并以金属枝晶的形式析出，通过拆解可以在负极片观察到异物金属元素还原析出产生的黑点印记。如果金属异物颗粒的尺寸足够大，那么负极侧沉积析出的金属枝晶就有可能会通过隔膜的孔隙生长到正极侧，一旦连通正、负极就会造成电池短路，进而引发危险。而目前电池内部的金属枝晶的变化情况很难通过外部手段测量得出。
技术实现思路
1、本申请的实施例提供一种电池漏电流计算方法、安全评估方法及电子设备，以解决现有技术中电池内部的金属枝晶变化情况很难从外部测量的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本申请的实施例公开了如下技术方案：
3、第一方面，提供了一种电池漏电流计算方法，用于计算电池的漏电流，所述方法包括：
4、确定第一半径，所述第一半径被配置为所述电池内部所形成的金属枝晶与所述电池正极侧接触面的半径；
5、将所述第一半径输入至预先构建的运算模型中，
6、结合第一方面，所述运算模型的构建步骤，包括：
7、基于一元二次方程对所述第一半径和所述漏电流的关系进行拟合，方程包括：
8、
9、式中，ii为单种金属异物产生微短路导致的漏电流，r短路为等效体积下的金属异物的短路半径，a、b和c均为拟合系数；
10、获取多组所述第一半径和所述漏电流，并结合所述一元二次方程求解获得a、b和c的具体数值。
11、结合第一方面，获取多组所述第一半径和所述漏电流的步骤包括：
12、通过拆解电池获得所述金属枝晶的材质；
13、根据所述金属枝晶的材质确定电阻值；
14、确定所述金属枝晶两侧的正极固相电势和负极固相电势；
15、将所述正极固相电势减去所述负极固相电势得到固相电势差；将所述固相电势差除以所述电阻值得到漏电流；
16、其中，所述正极固相电势和所述负极固相电势的计算步骤包括：
17、根据固相欧姆定律公式得到：
18、
19、式中，is表示固相电流，σ表示固相电导率，表示固相电势，表示梯度运算符；
20、其中，固相电流根据液相欧姆定律公式得到：
21、
22、式中，ie表示液相电流，σeff表示液相有效电导率，表示液相电势，r表示气体常数，t表示绝对温度，f表示法拉第常数，t+0表示迁移系数，c表示离子浓度；
23、其中，is＝ie。
24、结合第一方面，确定电池内部所形成的金属枝晶与所述电池正极侧接触时的第一半径的步骤，包括：
25、确定所述金属枝晶的形状为圆台体；
26、基于所述金属异物的第一扩散系数确定所述圆台体的第一半径。
27、结合第一方面，确定所述金属异物的形状为圆台体的步骤，包括：
28、确定所述电池正极端的金属异物的第一体积；
29、将所述第一体积与体积阈值进行比较，若所述第一体积大于所述体积阈值，则所述金属枝晶为圆台体；
30、其中，若所述第一体积小于或等于所述体积阈值，则所述金属枝晶为圆锥体。
31、结合第一方面，所述体积阈值的计算步骤，包括：
32、获取不同材质的所述金属异物在所述电池内部所形成的最大圆锥体；
33、所述最大圆锥体的第二体积即为所述体积阈值。
34、结合第一方面，基于所述金属异物的第一扩散系数确定所述圆台体的第一半径的步骤，包括：
35、基于所述第二体积和电池的膜层高度确定所述最大圆锥体的底面半径，计算公式为：
36、
37、式中，v锥表示第二体积，π表示圆周率，r锥表示底面半径，h锥表示圆锥高度，膜层高度与圆锥高度相等；
38、基于所述第一体积、所述膜层高度、所述底面半径和所述第二扩散系数，确定所述第一半径，计算公式包括：
39、根据圆台体的体积公式可得：
40、
41、其中，第一半径和第二半径满足关系：
42、r下底＝r临界+nr上底；
43、对圆台体的体积公式进一步简化可得：
44、
45、进一步可得：
46、
47、式中，h台表示圆台体的高度，圆台体的高度与膜层高度相等，r上底表示圆台体的第一半径，r下底表示圆台体的第二半径，v台表示圆台体的体积，圆台体的体积与第一体积相等，r临界表示底面半径，n表示第二扩散系数。
48、结合第一方面，所述第一扩散系数和所述第二扩散系数的确定步骤包括：
49、将不同体积和不同材质的所述金属异物植入多个电池的正极侧，组装获得测试电池；
50、对多个所述测试电池分别进行多次充放电，使得所述金属异物充分溶解；
51、对所述测试电池进行拆解，并在所述测试电池的负极侧获得圆锥体和圆台体的所述金属枝晶；
52、测量获得最大圆锥体的底面半径以及圆台体的第一半径和第二半径；
53、根据所述金属异物的体积计算获得同等体积下的球体半径；
54、所述第二半径减去所述底面半径后的差与所述第一半径的比值为第一扩散系数；
55、所述球体半径和所述底面半径的比值为第二扩散系数。
56、第二方面，提供了一种电池安全评估方法，所述方法包括：
57、获取如第一方面中任一项所述的电池漏电流计算方法的漏电流；
58、基于电流阈值对所述漏电流进行评估，得到所述电池的评估结果；
59、其中，所述电流阈值的范围为30～50μa。
60、第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如第一方面中任一项所述的电池漏电流计算方法，或者，实现如第二方面中所述的电池安全评估方法。
61、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
62、与现有技术相比，本申请的一种电池漏电流计算方法，用于计算电池的漏电流，方法包括：确定第一半径，第一半径被配置为电池内部所形成的金属枝晶与电池正极侧接触面的半径；将第一半径输入至预先构建的运算模型中，以获得电池的漏电流。本申请通过将金属枝晶的第一半径输入至运算模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池漏电流计算方法，其特征在于，用于计算电池的漏电流，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的电池漏电流计算方法，其特征在于，所述运算模型的构建步骤，包括：
3.如权利要求1所述的电池漏电流计算方法，其特征在于，获取所述漏电流的步骤包括：
4.如权利要求1所述的电池漏电流计算方法，其特征在于，确定电池内部所形成的金属枝晶与所述电池正极侧接触时的第一半径的步骤，包括：
5.如权利要求4所述的电池漏电流计算方法，其特征在于，确定所述金属异物的形状为圆台体的步骤，包括：
6.如权利要求5所述的电池漏电流计算方法，其特征在于，所述体积阈值的计算步骤，包括：
7.如权利要求6所述的电池漏电流计算方法，其特征在于，基于所述金属异物的第一扩散系数确定所述圆台体的第一半径的步骤，包括：
8.如权利要求7所述的电池漏电流计算方法，其特征在于，所述第一扩散系数和所述第二扩散系数的确定步骤包括：
9.一种电池安全评估方法，其特征在于，所述方法包括：
10.一种电子设备，其特征在于：包括存储
...【技术特征摘要】
1.一种电池漏电流计算方法，其特征在于，用于计算电池的漏电流，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的电池漏电流计算方法，其特征在于，所述运算模型的构建步骤，包括：
3.如权利要求1所述的电池漏电流计算方法，其特征在于，获取所述漏电流的步骤包括：
4.如权利要求1所述的电池漏电流计算方法，其特征在于，确定电池内部所形成的金属枝晶与所述电池正极侧接触时的第一半径的步骤，包括：
5.如权利要求4所述的电池漏电流计算方法，其特征在于，确定所述金属异物的形状为圆台体的步骤，包括：
6.如权利要求5所述的电池漏电流计算方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐亚杰，洪一生，郭江南，郑永光，李强，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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