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基于电芯的导热系数优化方法、装置、电子设备及介质制造方法及图纸

技术编号:43032608 阅读:15 留言:0更新日期:2024-10-18 17:34
本申请实施例提供了一种基于电芯的导热系数优化方法、装置、电子设备及介质,属于电池测试技术领域。其中方法包括:通过极片卷绕方式基于多个电芯基本参数尺寸构建电芯几何模型;将多个热物性参数输入所述电芯几何模型,获得目标电芯模型,并通过各所述热物性参数对构成电芯的各基础材料进行赋值;通过多次修改所述目标电芯模型中的至少一个所述电芯基本参数尺寸,每次修改后对应进行一次电芯温度值的测量计算,得到多组电芯导热系数;在各组所述电芯导热系数中确定最优导热系数。通过所提供的方案,快速评估并优化导热系数,降低研发成本,并提高了优化电芯导热系数的时间效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池测试,尤其涉及一种基于电芯的导热系数优化方法、装置、电子设备及介质


技术介绍

1、电池充放电时的热量若不能有效调控,可能诱发热失控、短路及极端状况下爆炸风险。因此,优化电池的导热设计,特别是增强导热系数,对于保障电池在极限条件下的散热效能,防止热能累积,提升整体安全性能至关重要。

2、基于电芯的导热系数的优化尤为关键,但操作难度大,目前的传统优化导热系数方法需依赖大量实物样品与实验,耗费的成本高,时间周期长。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种基于电芯的导热系数优化方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

2、第一方面,本申请实施例提供了一种基于电芯的导热系数优化方法,所述方法包括:通过极片卷绕方式基于多个电芯基本参数尺寸构建电芯几何模型;

3、将多个热物性参数输入所述电芯几何模型,获得目标电芯模型,并通过各所述热物性参数对构成电芯的各基础材料进行赋值;

4、通过多次修改所述目标电芯模型中的至少一个所述电芯基本参数尺寸,每次修改后对应进行一次电芯温度值的测量计算,得到多组电芯导热系数;

5、在各组所述电芯导热系数中确定最优导热系数。

6、在一实施方式中,各组所述电芯导热系数电芯导热系数包括:径向导热系数和轴向导热系数;

7、通过在所述电芯的非测量面设置绝热条件,根据所述绝热条件确定目标测量环境;

8、在所述目标测量环境中对所述电芯温度值进行测量计算,得到所述径向导热系数和所述轴向导热系数。

9、在一实施方式中,所述电芯基本参数尺寸包括:电芯内径面积和电芯外表面面积;

10、获取电芯中心孔面的热流密度,并根据所述电芯中心孔面的热流密度和所述电芯内径面积确定所述电芯中心孔面的第一输入电芯热量;

11、根据自然对流换热系数、电芯外表面与环境温度之间的平均温差值和所述电芯外表面面积获取第一自然对流耗散热量;

12、根据所述第一输入电芯热量和所述第一自然对流耗散热量确定径向导热系数计算公式;

13、通过所述径向导热系数计算公式得到所述径向导热系数。

14、在一实施方式中,所述径向导热系数计算公式包括:

15、

16、其中,k1为所述径向导热系数,q0为所述电芯中心孔面的热流密度,r1为电芯中心孔半径,r2为电芯半径,t1为电芯内面温度值,t2为电芯外表面温度值。

17、在一实施方式中,所述电芯基本参数尺寸包括:电芯上端面面积和电芯下端面面积;

18、获取电芯上端面的热流密度,并根据所述电芯上端面的热流密度和所述电芯上端面面积得到电芯上端面的第二输入电芯热量;

19、根据所述自然对流换热系数、电芯下端面和与环境温度之间的平均温差值和所述电芯下端面面积得到第二自然对流耗散热量;

20、根据所述第二输入电芯热量和所述第二自然对流耗散热量确定轴向导热系数计算公式;

21、通过所述轴向导热系数计算公式得到所述轴向导热系数。

22、在一实施方式中,所述通过所述轴向导热系数计算公式包括:

23、

24、其中,k2为所述轴向导热系数,q1为所述电芯上端面的热流密度,h为传热距离,t3为电芯上端面温度值,t4为电芯下端面温度值。

25、在一实施方式中,根据所述自然对流换热系数、所述电芯下端面与环境温度之间的平均温差值和所述电芯下端面面积的乘积得到所述第二自然对流耗散热量。

26、第二方面,本申请实施例提供了一种基于电芯的导热系数优化装置,所述基于电芯的导热系数优化装置包括:

27、构建模块,用于通过极片卷绕方式基于多个电芯基本参数尺寸构建电芯几何模型;

28、输入模块,用于将多个热物性参数输入所述电芯几何模型,获得目标电芯模型,并通过各所述热物性参数对构成电芯的各基础材料进行赋值;

29、计算模块,用于通过多次修改所述目标电芯模型中的至少一个所述电芯基本参数尺寸,每次修改后对应进行一次电芯温度值的测量计算,得到多组电芯导热系数;

30、确定模块,用于在各组所述电芯导热系数中确定最优导热系数。

31、第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括存储器以及处理器,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序在所述处理器运行时执行第一方面提供的基于电芯的导热系数优化方法。

32、第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,其存储有计算机程序,所述计算机程序在处理器上运行时执行第一方面提供的基于电芯的导热系数优化方法。

33、上述本申请提供的基于电芯的导热系数优化方法、装置、电子设备及介质,通过极片卷绕方式基于多个电芯基本参数尺寸构建电芯几何模型;将多个热物性参数输入所述电芯几何模型,获得目标电芯模型,并通过各所述热物性参数对构成电芯的各基础材料进行赋值;通过多次修改所述目标电芯模型中的至少一个所述电芯基本参数尺寸,每次修改后对应进行一次电芯温度值的测量计算,得到多组电芯导热系数;在各组所述电芯导热系数中确定最优导热系数。通过构建电芯几何模型,对电芯基本参数尺寸进行修改后,获取到多个导热系数,并在各导热系数中确定了最优导热系数,加速了导热系数的精准优化,降低了实验成本。

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【技术保护点】

1.一种基于电芯的导热系数优化方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于电芯的导热系数优化方法,其特征在于,所述电芯导热系数电芯导热系数包括:径向导热系数和轴向导热系数;

3.根据权利要求2所述的基于电芯的导热系数优化方法,其特征在于,所述电芯基本参数尺寸包括:电芯内径面积和电芯外表面面积;

4.根据权利要求3所述的基于电芯的导热系数优化方法,其特征在于,所述径向导热系数计算公式包括:

5.根据权利要求3所述的基于电芯的导热系数优化方法,其特征在于,所述电芯基本参数尺寸包括:电芯上端面面积和电芯下端面面积;

6.根据权利要求5所述的基于电芯的导热系数优化方法,其特征在于,所述通过所述轴向导热系数计算公式包括:

7.根据权利要求5所述的基于电芯的导热系数优化方法,其特征在于,所述根据所述自然对流换热系数、电芯下端面和与环境温度之间的平均温差值和所述电芯下端面面积得到第二自然对流耗散热量,包括:

8.一种基于电芯的导热系数优化装置,其特征在于,所述装置包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器以及处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序在所述处理器运行时执行权利要求1至7中任一项所述的基于电芯的导热系数优化方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其存储有计算机程序,所述计算机程序在处理器上运行时执行权利要求1至7中任一项所述的基于电芯的导热系数优化方法。

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【技术特征摘要】

1.一种基于电芯的导热系数优化方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于电芯的导热系数优化方法,其特征在于,所述电芯导热系数电芯导热系数包括:径向导热系数和轴向导热系数;

3.根据权利要求2所述的基于电芯的导热系数优化方法,其特征在于,所述电芯基本参数尺寸包括:电芯内径面积和电芯外表面面积;

4.根据权利要求3所述的基于电芯的导热系数优化方法,其特征在于,所述径向导热系数计算公式包括:

5.根据权利要求3所述的基于电芯的导热系数优化方法,其特征在于,所述电芯基本参数尺寸包括:电芯上端面面积和电芯下端面面积;

6.根据权利要求5所述的基于电芯的导热系数优化方法,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:方安康肖斌李凤梅郑博方谷军恒
申请(专利权)人:深圳市比克动力电池有限公司
类型:发明
国别省市:

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