电芯形变仿真方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及新能源领域，具体涉及一种电芯形变仿真方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.新能源电动汽车的需求急剧上升，而锂离子动力电池作为电动汽车的核心零部件，具有不可替代的地位。
3.锂电池在生产过程中，需要设备通过注液口对电芯内部进行一定强度的抽真空处理，来控制电芯在注液口封闭后，电池内部电化学反应所产生的气体对电芯尺寸的影响。负压的压强的大小是影响电芯厚度及中宽尺寸的关键因素，过大的压强会造成电芯窄侧面形变过大，不满足中宽尺寸要求；过小的压强，无法达到排除电芯内部气体的的目的。因此找到合适的负压强度，对控制电芯中宽尺寸至关重要。目前在生产中通过，设置不同的负压强度，多次实验后对比成品电芯的中宽尺寸的方式来确定合适的负压强度。
4.上述方案中，通过实验来判断电芯在不同负压条件下的形变情况，需要进行多次实验，消耗资源量过大。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种电芯形变仿真方法、装置、计算机设备及存储介质，可以减小消耗的资源量，该技术方案如下。
6.一方面，提供了一种电芯形变仿真方法，所述方法包括：
7.获取电芯结构参数，所述电芯结构参数用于指示所述电芯的物理结构特征；
8.根据所述电芯结构参数，构建电芯壳体模型；
9.基于各个负压条件，对所述电芯壳体模型进行负压仿真，获得所述电池壳体模型在所述各个负压条件下的形变数据；
10.根据所述各个负压条件下的形变数据，进行函数拟合处理，获得形变数据与负压条件对应的形变位移函数，以指示所述电芯在各个负压条件下的形变情况。
11.又一方面，提供了一种电芯形变仿真装置，所述装置包括：
12.结构参数获取模块，用于获取电芯结构参数，所述电芯结构参数用于指示所述电芯的物理结构特征；
13.壳体模型构建模块，用于根据所述电芯结构参数，构建电芯壳体模型；
14.负压仿真模块，用于基于各个负压条件，对所述电芯壳体模型进行负压仿真，获得所述电池壳体模型在所述各个负压条件下的形变数据；
15.函数拟合模块，用于根据所述各个负压条件下的形变数据，进行函数拟合处理，获得形变数据与负压条件对应的形变位移函数，以确定所述电芯在不同负压条件下的形变情况。
16.在一种可能的实现方式中，所述电芯结构参数包括电芯壳体的长度、宽度、高度、
壳体厚度以及壳体材质；
17.壳体模型构建模块，还用于，
18.根据所述电芯壳体的长度、宽度、高度、壳体厚度以及壳体材质，在物理仿真软件中构建电芯壳体模型。
19.在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
20.负压阈值获取模块，用于对所述电芯的形变阈值，通过所述形变位移函数进行数据处理，获得所述电芯的负压条件阈值。
21.在一种可能的实现方式中，所述负压条件包括负压压强值；
22.所述负压仿真模块，包括：
23.负压压强获取单元，用于获取各个负压压强值；
24.负压仿真单元，用于在所述物理仿真软件中，通过各个负压压强值对所述电芯壳体模型进行仿真处理，获得所述电池壳体模型在各个负压压强值下的形变数据。
25.在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
26.采集区域获取模块，用于获取所述电芯壳体模型上的各个数据采集区域；
27.所述负压仿真单元，还用于，
28.在所述物理仿真软件中，通过所述各个负压压强值对所述电芯壳体模型进行仿真处理，获得所述各个数据采集区域分别在各个负压压强值下的形变数据。
29.在一种可能的实现方式中，所述函数拟合模块，还用于，
30.将所述各个负压压强值作为自变量，将所述各个数据采集区域在各个负压压强值下的形变数据作为因变量，分别构建各个数据采集区域对应的形变位移函数。
31.在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
32.形变阈值确定模块，用于获取所述各个数据采集区域对应的形变阈值；
33.所述负压阈值获取模块，还用于，
34.将所述各个数据采集区域对应的形变阈值，分别通过各个数据采集区域对应的形变位移函数进行数据处理，获得所述各个数据采集区域的负压压强阈值；
35.将所述各个数据采集区域的负压压强阈值中，最小的负压压强阈值确定为所述电芯的负压条件阈值。
36.再一方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现上述的电芯形变仿真方法。
37.又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述的电芯形变仿真方法。
38.再一方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，所述计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，所述计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质中读取所述计算机指令，处理器执行所述计算机指令，使得所述计算机设备执行上述电芯形变仿真方法。
39.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
40.当需要判断电芯在负压下的形变情况时，可以先获取该电芯的结构参数，并根据结构参数构建出电芯壳体模型，此时该电芯壳体模型在理论上，应对负压条件时与电芯实
体具有相同或相近的表现。再通过设置好的各个负压条件，对电芯壳体模型进行负压仿真，并根据仿真结果构建出电芯壳体模型中，形变数据与负压条件对应的形变位移函数。此时通过形变位移函数，则可以近似判断电芯在更多的负压条件下的形变情况。通过上述方案，不需要对电芯实体进行操作，只需要通过仿真操作拟合出形变位移函数，就可以获得电芯在任一负压条件下的形变情况，减小了资源的消耗。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1是根据一示例性实施例示出的一种电芯形变仿真系统的结构示意图。
43.图2是根据一示例性实施例示出的一种电芯形变仿真方法的方法流程图。
44.图3是根据一示例性实施例示出的一种电芯形变仿真方法的方法流程图。
45.图4是根据本技术一示例性实施例示出的一种电芯形变仿真方法的流程示意图。
46.图5示出了本技术实施例涉及的一种电芯壳体模型示意图。
47.图6示出了本技术实施例涉及的一种形变位移数据采集区域示意图。
48.图7示出了本技术实施例涉及的一种数据采集区域中的形变位移大小示意图。
49.图8示出了本技术实施例涉及的一种数据函数关系拟合示意图。
50.图9是根据一示例性实施例示出的一种电芯形变仿真装置的结构方框图。
51.图10示出了本技术一示例性实施例示出的计算机设备的结构框图。
具体实施方式
52.下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
53.应理解，在本技术的实施例中提到的“指示”可以是直接指示，也可以是间接指示，还可以是表示具有关联关系。举例说明，a指示b，可以表示a直接指示b，例如b可以通过a获取；也可以表示a间接指示b，例如a指示c，b可以通过c获取；还可以表示a和b之间具有关联关系。
54.在本技术实施例的描述中，术语“对应”可表示两者之间具有直接对应或间接对应的关系，也可以表示两者之间具有关联关系，也可以是指示与被指示、配置与被配置等关系。
55.本技术实施例中，“预定义”可以通过在设备(例如，包括终端设备和网络设备)中预先保存相应的代码、表格或其他可用于指示相关信息的方式来实现，本技术对于其具体的实现方式不做限定。
56.图1是根据一示例性实施例示出的一种电芯形变仿真系统的结构示意图。该电芯形变仿真系统中包含服务器110以及终端120。
57.其中，该终端120可以是具有数据处理能力的数据处理设备，当终端120接收到用
户输入的目标电池的电芯参数(例如电芯结构参数)时，可以根据该电芯结构参数构建出电芯壳体模型。
58.例如，该终端120中运行有三维物理仿真软件，该三维物理仿真软件可以是cae(computer aided engineering)。cae指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能，以及优化结构性能等，把工程(生产)的各个环节有机地组织起来，其关键就是将有关的信息集成，使其产生并存在于工程(产品)的整个生命周期。而cae软件可作静态结构分析，动态分析；研究线性、非线性问题；分析结构(固体)、流体、电磁等。cae软件的主体是有限元分析软件。有限元方法的基本思想是将结构离散化，用有限个容易分析的单元来表示复杂的对象，单元之间通过有限个节点相互连接，然后根据变形协调条件综合求解。在本技术实施例中，当需要通过cae软件对电芯壳体模型进行分析时，可以先采用cad技术来建立cae的几何模型和物理模型，完成分析数据的输入，通常称此过程为cae的前处理。同样的，cae的结果也需要用cad技术生成形象的图形输出，如生成位移图、应力、温度、压力分布的等值线图，表示应力、温度、压力分布的彩色明暗图，我们称这一过程为：cae的后处理。
59.在本技术实施例中，当计算机获取到用户输入的电芯结构参数时，会根据该电芯结构参数生成对应的电芯壳体模型即cad模型，并将该cad模型输入至cae软件中按照预先设置的仿真条件进行仿真，从而确定出电芯壳体模型上的形变情况。
60.可选的，该三维物理仿真软件以及cad软件可以运行于服务器110中，当用户从终端120中输入电芯结构参数时，终端120可以通过通信网络将该电芯结构参数传输至服务器110中，以便服务器110按照该电芯结构参数构建电芯壳体模型，并进行相应的电芯形变仿真。
61.可选的，该目标电池的电芯结构参数还可以是预先存储在该服务器110或终端120中的。
62.可选的，上述服务器可以是独立的物理服务器，也可以是由多个物理服务器构成的服务器集群或者是分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、cdn、以及大数据和人工智能平台等技术运计算服务的云服务器。
63.可选的，该系统还可以包括管理设备，该管理设备用于对该系统进行管理(如管理各个模块与服务器之间的连接状态等)，该管理设备与服务器之间通过通信网络相连。可选的，该通信网络是有线网络或无线网络。
64.可选的，上述的无线网络或有线网络使用标准通信技术和/或协议。网络通常为因特网，但也可以是其他任何网络，包括但不限于局域网、城域网、广域网、移动、有限或无线网络、专用网络或者虚拟专用网络的任何组合。在一些实施例中，使用包括超文本标记语言、可扩展标记语言等的技术和/或格式来代表通过网络交换的数据。此外还可以使用诸如安全套接字层、传输层安全、虚拟专用网络、网际协议安全等常规加密技术来加密所有或者一些链路。在另一些实施例中，还可以使用定制和/或专用数据通信技术取代或者补充上述数据通信技术。
65.图2是根据一示例性实施例示出的一种电芯形变仿真方法的方法流程图。该方法由计算机设备执行，该计算机设备可以是如图1中所示的电芯形变仿真系统中的服务器110或如图1中所示的电芯形变仿真系统中的终端120。如图2所示，该电芯形变仿真方法可以包
括如下步骤：
66.步骤201，获取电芯结构参数。
67.该电芯结构参数用于指示该电芯的物理结构特征。
68.可选的，该电芯结构参数是预先保存至计算机设备中的，当需要执行电芯形变仿真程序时，该计算机程序读取该电芯结构参数以便执行后续操作。
69.可选的，该电芯结构参数是用户实时输入至该计算机设备中的。例如当该计算机设备需要执行电芯形变仿真方法时，可以在计算机设备的显示设备上展示电芯参数输入界面；当接收到用户在该电芯参数输入界面执行的参数输入操作后，获取用户输入的电芯结构参数。
70.步骤202，根据该电芯结构参数，构建电芯壳体模型。
71.当计算机设备获取到电芯结构参数后，可以根据该电芯结构参数构建该电芯壳体模型。此时该电芯壳体模型即可以用于表征通过电芯结构参数生产出的电芯的物理特性。
72.步骤203，基于各个负压条件，对该电芯壳体模型进行负压仿真，获得该电池壳体模型在该各个负压条件下的形变数据。
73.当构建好电芯壳体模型后，由于电芯在实际生产过程中，需要进行一定程度的抽真空处理，来控制电芯内部的电化学反应所产生的气体对电芯尺寸的影响，但过大的抽真空所产生的负压强可能会导致电芯壳体模型也产生一定的形变。因此在本技术实施例中，需要对该电芯壳体模型，在不同的负压条件下进行负压仿真处理，从而确定该电芯结构参数对应的电芯，在各个负压下的形变情况。
74.步骤204，根据该各个负压条件下的形变数据，进行函数拟合处理，获得形变数据与负压条件对应的形变位移函数，以指示该电芯在不同负压条件下的形变情况。
75.当获取到多个负压条件下的形变数据后，则可以根据负压条件、以及在负压条件下的形变数据，构建出该电芯的形变位移函数。此时该形变位移函数即可以表征通过电芯结构参数构建的电芯壳体模型，在不同的负压条件下的形变数据，计算机可以直接根据函数读取出任一负压条件下的，电芯结构参数的形变数据，不需要再进行仿真实验，降低了计算资源的消耗。
76.综上所述，当需要判断电芯在负压下的形变情况时，可以先获取该电芯的结构参数，并根据结构参数构建出电芯壳体模型，此时该电芯壳体模型在理论上，应对负压条件时与电芯实体具有相同或相近的表现。再通过设置好的各个负压条件，对电芯壳体模型进行负压仿真，并根据仿真结果构建出电芯壳体模型中，形变数据与负压条件对应的形变位移函数。此时通过形变位移函数，则可以近似判断电芯在更多的负压条件下的形变情况。通过上述方案，获取电芯在负压下的形变情况时，不需要对电芯实体进行操作，只需要通过仿真操作拟合出形变位移函数，就可以获得电芯在任一负压条件下的形变情况，减小了资源的消耗。
77.图3是根据一示例性实施例示出的一种电芯形变仿真方法的方法流程图。该方法由计算机设备执行，该计算机设备可以是如图1中所示的电芯形变仿真系统中的服务器110或如图1中所示的电芯形变仿真系统中的终端120。如图3所示，该电芯形变仿真方法可以包括如下步骤：
78.步骤301，获取电芯结构参数。
79.可选的，由于仿真过程的计算资源消耗较大，因此该电芯形变仿真过程还可以通过计算能力较强的服务器执行，该服务器可以是如图1所示的电芯形变仿真系统中的服务器110。
80.当该电芯形变仿真过程通过服务器执行时，用户可以通过终端将需要进行仿真的电芯结构参数发送至服务器，服务器接收到电芯结构参数后，根据该电芯结构参数构建对应的电芯壳体模型，并执行后续的仿真操作。
81.可选的，该电芯结构参数包括电芯壳体的长度、宽度、高度、壳体厚度以及壳体材质。
82.步骤302，根据该电芯结构参数，构建电芯壳体模型。
83.在一种可能的实现方式中，计算机设备根据该电芯壳体的长度、宽度、高度、壳体厚度以及壳体材质，在物理仿真软件中构建电芯壳体模型。
84.可选的，该物理仿真软件包括cad软件以及cae软件。
85.或者，该物理仿真软件可以是集成有cad功能的cae软件。
86.当获取到电芯壳体的长度、宽度、高度以及壳体厚度后，则计算机设备可以通过cad功能构建出该电芯壳体的三维结构图，并将该三维结构图，以及该电芯壳体的材质输入该cae软件，以便该cae软件根据该材质以及电芯壳体的三维结构图，构建电芯壳体模型。
87.此时该电芯壳体模型不但表征出了该电芯壳体的空间特征，还通过输入的材质，表征出了该电芯壳体的力学特性。
88.例如，该cae软件中具有各个材质对应的物理特性，例如各个材质对应的密度、张力等力学参数，当计算机设备接收到壳体材质时，即可以将该壳体材质对应的力学参数作为该电芯壳体模型的力学参数，以便进行后续的仿真实验。
89.步骤303，基于各个负压条件，对该电芯壳体模型进行负压仿真，获得该电池壳体模型在该各个负压条件下的形变数据。
90.可选的，该负压条件还可以包括：电芯材料，工装夹具定位位置，负压压强大小。
91.在电芯壳体模型的负压仿真过程中，电芯壳体内部的电芯材料的物理参数，会对该电芯壳体承受负压时产生的形变造成影响，例如该电芯材料的密度大时，电芯壳体则更不容易发生形变，该电芯材料的密度小时，该电芯壳体则更容易发生形变。
92.并且在电芯壳体模型的负压仿真过程中，电芯壳体外部的工装夹具定位位置会影响该电芯壳体的在负压条件下的形变量，即该工装夹具对该电芯壳体施加的力的大小不同，作用力的位置的不同，都会影响该电芯壳体的形变情况。
93.但在本技术实施例中，由于需要仿真出的是抽真空过程中，外界产生的负压强对电芯壳体形变的影响，需要得到的结果是电芯壳体的形变与负压压强的大小。因此可以将工装夹具定位位置以及电芯材料设置为定值，在后续仿真过程中不考虑电芯材料的改变以及工装夹具定位位置的改变，只考虑负压压强的影响，从而简化后续的仿真计算流程。
94.在一种可能的实现方式中，当负压条件包括负压压强值时，计算机设备获取各个负压压强值；在该物理仿真软件中，通过各个负压压强值对该电芯壳体模型进行仿真处理，获得该电池壳体模型在各个负压压强值下的形变数据。
95.当计算机设备对该电芯壳体模型进行仿真时，可以在cae仿真软件中设置不同的负压压强值，此时cae仿真软件中可以自动仿真出该电芯壳体模型在各个负压压强值下的
形变数据。
96.可选的，各个负压压强值可以是预先设置在该cae仿真软件中的。例如，该负压压强值可以被设备为5kpa，15kpa，25kpa，35kpa，45kpa，55kpa，65kpa，75kpa，85kpa，95kpa负压强度。
97.在一种可能的实现方式中，获取该电芯壳体模型上的各个数据采集区域；在该物理仿真软件中，通过该各个负压压强值对该电芯壳体模型进行仿真处理，获得该各个数据采集区域分别在各个负压压强值下的形变数据。
98.在cae软件中，还可以通过人为预先在在电芯壳体模型上选择各个数据采集区域，此时cae软件在对电芯壳体模型施加负压后，可以直接读取各个数据采集区域的形变量。
99.可选的，该数据采集区域的形变量可以是该数据采集区域中的各个点的位移偏移量的平均值；例如在某一数据采集区域的a点，在施加负压之前，a点的横坐标为100，施加负压后，a点的横坐标为100.5，则此时a点的位移偏移量则为0.5。同理，当获取到该数据采集区域中，包括a点在内的各个点的位移偏移量后，可以通过取平均值处理，获得该数据采集区域的形变量。
100.可选的，该数据采集区域的形变量还可以是该数据采集区域中的各个点的位移偏移量的最大值。
101.步骤304，根据该各个负压条件下的形变数据，进行函数拟合处理，获得形变数据与负压条件对应的形变位移函数，以指示该电芯在不同负压条件下的形变情况。
102.当获取到各个负压条件下的形变数据后，则可以将负压条件作为自变量，将形变数据作为因变量，拟合出该电芯壳体模型的形变数据，与负压条件对应的形变位移函数。
103.例如，当不同负压条件包括不同的负压压强值以及不同的工装夹具位置时，形变位置函数则可以指示在某一负压压强值，以及其与工装夹具位置处于某一距离时，电芯的形变情况。
104.但为了简化计算步骤，此时可以不考虑工装夹具对电芯施加的力，直接将不同的负压压强值作为不同的负压条件。在一种可能的实现方式中，将该各个负压压强值作为自变量，将该各个数据采集区域在各个负压压强值下的形变数据作为因变量，分别构建各个数据采集区域对应的形变位移函数。
105.在cae软件中，电芯的形变数据是通过设置数据采集区域获取到的，并且电芯上的不同数据采集区域，其在同一负压压强值下的形变情况可能不相同。因此为了准确的判断电芯的整体形变情况，需要在cae软件上设置多个数据采集区域，并分别获得各个数据采集区域对应的形变位移函数，从而分析电芯壳体模型上的各个数据采集区域的形变情况。
106.其中，上述构建各个数据采集区域对应的形变位移函数，可以是将该各个负压压强值作为自变量，将该各个数据采集区域在各个负压压强值下的形变数据作为因变量，通过多项式拟合方法或非线性最小二乘拟合方法得到的。
107.例如，通过matlab实现多项式拟合方法的可以如下所示：
108.调用a＝polyfit(xdata,ydata,n)
109.其中n表示多项式的最高阶数，xdata，ydata为将要拟合的数据，它是用数组的方式输入。输出参数a为拟合多项式＝的系数，相对应的次数为由高到低。
110.多项式在x处的值y可用下面程序计算。
111.y＝polyval(a,x)
112.有了x和y就可以把拟合的图形画出来，并且生成对应的多项式。
113.步骤305，对该电芯的形变阈值，通过该形变位移函数进行数据处理，获得该电芯的负压条件阈值。
114.当通过仿真获取到形变位置函数后，则可以进一步判断电芯能承受的最大负压强。例如对于需要生产的，具有指定生产标准的电池来说，其电池内部的空间，以及电芯之间的距离应当是已知且固定的。因此对于电池中的电芯，其形变阈值也应当是已知的，当该电芯的形变量超过形变阈值时，电池存在安全隐患。
115.在一种可能的实现方式中，计算机设备中预先存储了该电芯的形变阈值，并将该电芯的形变阈值输入该形变位移函数，从而得到该电芯壳体模型产生该形变阈值大小的形变时，所承受的负压压强值，此时该负压压强值即为该电芯的负压条件阈值。
116.在一种可能的实现方式中，获取该各个数据采集区域对应的形变阈值；将该各个数据采集区域对应的形变阈值，分别通过各个数据采集区域对应的形变位移函数进行数据处理，获得该各个数据采集区域的负压压强阈值；将该各个数据采集区域的负压压强阈值中，最小的负压压强阈值确定为该电芯的负压条件阈值。
117.由于对于需要生产的，具有指定生产标准的电池来说，其电池内部的空间，以及电芯之间的距离应当是已知且固定的。因此电芯在不同部位上允许产生的形变量是不同的。例如，电芯壳体模型上的较为宽大的正面来说，其受到的压力较大，而电芯壳体模型上的较为窄小的侧面来说，其受到的压力较小，因此电芯壳体模型在负压压强状态下，较为宽大的正面应该是朝内部发生形变，而电池壳体模型较为窄小的侧面，由于其面积较小，受到的负压压力较小，因此电池内部介质会挤压该窄小的侧面导致向外形变。
118.因此对于较为宽大的正面来说，其形变量只需要保证电芯结构不受损即可，而对于较为窄小的侧面来说，其向外的形变量可能会导致不同电芯之间产生挤压，具有安全隐患，因此较为宽大的正面与较为窄小的侧面的形变阈值显然是不同的。
119.此时，为了保证电芯的安全性，可以将各个数据采集区域所对应的形变阈值，分别通过各个数据采集区域对应的形变位移函数进行处理，从而得到各个数据采集区域所对应的负压压强阈值，并将其中最小的负压压强阈值作为该电芯的负压压强阈值，从而保证该电芯的整体均不会因为负压压强过大产生安全隐患。
120.综上所述，当需要判断电芯在负压下的形变情况时，可以先获取该电芯的结构参数，并根据结构参数构建出电芯壳体模型，此时该电芯壳体模型在理论上，应对负压条件时与电芯实体具有相同或相近的表现。再通过设置好的各个负压条件，对电芯壳体模型进行负压仿真，并根据仿真结果构建出电芯壳体模型中，形变数据与负压条件对应的形变位移函数。此时通过形变位移函数，则可以近似判断电芯在更多的负压条件下的形变情况。通过上述方案，获取电芯在负压下的形变情况时，不需要对电芯实体进行操作，只需要通过仿真操作拟合出形变位移函数，就可以获得电芯在任一负压条件下的形变情况，减小了资源的消耗。
121.请参考图4，其是根据本技术一示例性实施例示出的一种电芯形变仿真方法的流程示意图。如图4所示，该电芯形变仿真方法可以如下步骤所示。
122.步骤401，建立电芯壳体模型。
123.根据电芯结构件参数进行建模，主要涉及电芯壳体的长，宽，高，厚度尺寸以及材质。如图5所示，其示出了本技术实施例涉及的一种电芯壳体模型示意图。如图5所示，其是基于cad功能，根据该电芯壳体的长，宽，高，厚度尺寸，构成具有指定厚度尺寸的长方体结构。
124.步骤402，利用cae软件进行力学模拟分析。
125.通过在cae软件中，设定某型号锂电池生产中主要的场景参数，包括电芯材料，工装夹具定位位置，负压压强大小等。设置完毕后，进行仿真分析，得出仿真结果数据。
126.步骤403，收集整理电芯窄侧面形变位移数据。
127.根据实际电芯中宽测量的位置，在模型上设定形变数据采集区域(即图3
‑
1中方框区域)；分别设置模拟5kpa，15kpa，25kpa，35kpa，45kpa，55kpa，65kpa，75kpa，85kpa，95kpa负压强度下，电芯的受力变化；收集该区域形变位移的平均值数据。
128.请参考图6，其示出了本技术实施例涉及的一种形变位移数据采集区域示意图。如图6所示，当对图5示出的电芯壳体模型进行力学模型分析后，可以在如图6示出的数据采集区域中，采集该区域内的形变位移的平均值数据。图7示出了本技术实施例涉及的一种数据采集区域中的形变位移大小示意图。如图7所示，当获取到该区域中的各个采集点的形变位移后，可以进行取平均值处理，从而获取该数据采集区域对应的形变位移。该数据采集区域中的形变位移数据还可以通过表1来表示。
[0129][0130][0131]
表1
[0132]
步骤404，分析数据，拟合负压压强与形变位移的函数式。
[0133]
请参考图8，其示出了本技术实施例涉及的一种数据函数关系拟合示意图。如图8所示，根据中收集到的压强、形变位移数据，进行数据关系拟合分析，最终得到锂电芯铝壳受负压压强与中测量宽区域(窄侧面)形变位移关系函数式：y＝2e
‑
08x2+0.0048x+2e
‑
05(y
‑
形变位移，x
‑
负压压强)。
[0134]
根据此拟合公式，可以锂电池设计阶段，评估并设计较佳的负压压强实验方案，从而降低由于负压压强原因造成的电芯窄侧面形变，从而导致中宽不符合标准要求的概率。
[0135]
图9是根据一示例性实施例示出的一种电芯形变仿真装置的结构方框图。该电芯形变仿真装置包括：
[0136]
结构参数获取模块901，用于获取电芯结构参数，所述电芯结构参数用于指示所述电芯的物理结构特征；
[0137]
壳体模型构建模块902，用于根据所述电芯结构参数，构建电芯壳体模型；
[0138]
负压仿真模块903，用于基于各个负压条件，对所述电芯壳体模型进行负压仿真，
获得所述电池壳体模型在所述各个负压条件下的形变数据；
[0139]
函数拟合模块904，用于根据所述各个负压条件下的形变数据，进行函数拟合处理，获得形变数据与负压条件对应的形变位移函数，以确定所述电芯在不同负压条件下的形变情况。
[0140]
在一种可能的实现方式中，所述电芯结构参数包括电芯壳体的长度、宽度、高度、壳体厚度以及壳体材质；
[0141]
壳体模型构建模块，还用于，
[0142]
根据所述电芯壳体的长度、宽度、高度、壳体厚度以及壳体材质，在物理仿真软件中构建电芯壳体模型。
[0143]
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
[0144]
负压阈值获取模块，用于对所述电芯的形变阈值，通过所述形变位移函数进行数据处理，获得所述电芯的负压条件阈值。
[0145]
在一种可能的实现方式中，所述负压条件包括负压压强值；
[0146]
所述负压仿真模块，包括：
[0147]
负压压强获取单元，用于获取各个负压压强值；
[0148]
负压仿真单元，用于在所述物理仿真软件中，通过各个负压压强值对所述电芯壳体模型进行仿真处理，获得所述电池壳体模型在各个负压压强值下的形变数据。
[0149]
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
[0150]
采集区域获取模块，用于获取所述电芯壳体模型上的各个数据采集区域；
[0151]
所述负压仿真单元，还用于，
[0152]
在所述物理仿真软件中，通过所述各个负压压强值对所述电芯壳体模型进行仿真处理，获得所述各个数据采集区域分别在各个负压压强值下的形变数据。
[0153]
在一种可能的实现方式中，所述函数拟合模块，还用于，
[0154]
将所述各个负压压强值作为自变量，将所述各个数据采集区域在各个负压压强值下的形变数据作为因变量，分别构建各个数据采集区域对应的形变位移函数。
[0155]
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
[0156]
形变阈值确定模块，用于获取所述各个数据采集区域对应的形变阈值；
[0157]
所述负压阈值获取模块，还用于，
[0158]
将所述各个数据采集区域对应的形变阈值，分别通过各个数据采集区域对应的形变位移函数进行数据处理，获得所述各个数据采集区域的负压压强阈值；
[0159]
将所述各个数据采集区域的负压压强阈值中，最小的负压压强阈值确定为所述电芯的负压条件阈值。
[0160]
综上所述，当需要判断电芯在负压下的形变情况时，可以先获取该电芯的结构参数，并根据结构参数构建出电芯壳体模型，此时该电芯壳体模型在理论上，应对负压条件时与电芯实体具有相同或相近的表现。再通过设置好的各个负压条件，对电芯壳体模型进行负压仿真，并根据仿真结果构建出电芯壳体模型中，形变数据与负压条件对应的形变位移函数。此时通过形变位移函数，则可以近似判断电芯在更多的负压条件下的形变情况。通过上述方案，获取电芯在负压下的形变情况时，不需要对电芯实体进行操作，只需要通过仿真操作拟合出形变位移函数，就可以获得电芯在任一负压条件下的形变情况，减小了资源的
消耗。
[0161]
图10示出了本技术一示例性实施例示出的计算机设备1000的结构框图。该计算机设备可以实现为本技术上述方案中的服务器。所述计算机设备1000包括中央处理单元(central processing unit，cpu)1011、包括随机存取存储器(random access memory，ram)1002和只读存储器(read
‑
only memory，rom)1003的系统存储器1004，以及连接系统存储器1004和中央处理单元1011的系统总线1005。所述计算机设备1000还包括用于存储操作系统1009、应用程序1100和其他程序模块1011的大容量存储设备1006。
[0162]
所述大容量存储设备1006通过连接到系统总线1005的大容量存储控制器(未示出)连接到中央处理单元1011。所述大容量存储设备1006及其相关联的计算机可读介质为计算机设备1000提供非易失性存储。也就是说，所述大容量存储设备1006可以包括诸如硬盘或者只读光盘(compact disc read
‑
only memory，cd
‑
rom)驱动器之类的计算机可读介质(未示出)。
[0163]
不失一般性，所述计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括ram、rom、可擦除可编程只读寄存器(erasable programmable read only memory，eprom)、电子抹除式可复写只读存储器(electrically
‑
erasable programmable read
‑
only memory，eeprom)闪存或其他固态存储其技术，cd
‑
rom、数字多功能光盘(digital versatile disc，dvd)或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备。当然，本领域技术人员可知所述计算机存储介质不局限于上述几种。上述的系统存储器1004和大容量存储设备1006可以统称为存储器。
[0164]
根据本公开的各种实施例，所述计算机设备1000还可以通过诸如因特网等网络连接到网络上的远程计算机运行。也即计算机设备1000可以通过连接在所述系统总线1005上的网络接口单元1007连接到网络1008，或者说，也可以使用网络接口单元1007来连接到其他类型的网络或远程计算机系统(未示出)。
[0165]
所述存储器还包括至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序存储于存储器中，中央处理器1011通过执行该至少一条计算机程序来实现上述各个实施例所示的方法中的全部或部分步骤。
[0166]
在一示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由处理器加载并执行以实现上述方法中的全部或部分步骤。例如，该计算机可读存储介质可以是只读存储器(read
‑
only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、只读光盘(compact disc read
‑
only memory，cd
‑
rom)、磁带、软盘和光数据存储设备等。
[0167]
在一示例性实施例中，还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述图2或图3任一实施例所示方法的全部或部分步骤。
[0168]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或
者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[0169]
应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。