析锂位点预测方法、装置和计算机设备与流程

1.本技术涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种析锂位点预测方法、装置和计算机设备。


背景技术：

2.随着电池技术的发展，锂离子电池已经成为一种常用的装置，并且在储能和用能领域发挥着极其重要的作用，比如电动汽车的电池一般都是锂离子电池。然而，由于锂离子电池的特性，在过充、快充、低温充电的工况下，电池中的锂离子就有可能会在负极还原成锂单质，也即出现析锂现象。
3.相关技术中，一般地，相关技术人员如果要确定锂离子电池是否出现析锂现象，就需要对锂离子电池进行拆解，以拿出锂离子电池的电芯，以观察负极上是否有锂金属析出，另外，还可以查看锂金属是否刺穿电池中的隔膜。这样，就可以在锂离子电池发生析锂现象的情况下，准确地确定出锂离子电池的析锂位点。
4.然而，相关技术中需要对锂离子电池进行拆解才能确定出锂离子电池的析锂位点，也就是说，相关技术中的方案是一种有损检测，因此，相关技术的方案存在检测复杂且会损坏电池的问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种析锂位点预测方法、装置和计算机设备，可以达到简单、无损地预测锂电池的析锂位置的效果。
6.本技术的实施例是这样实现的：
7.本技术实施例的第一方面，提供了一种析锂位点预测方法，所述方法包括：
8.根据用户输入的待预测电池的属性信息和材料特性数据，建立所述待预测电池的中间电化学模型，并根据所述中间电化学模型中各虚拟部件的关联关系确定所述待预测电池的预测产热功率密度，所述关联关系用于指示各所述虚拟部件的接触以及连接关系；
9.基于所述预测产热功率密度和预先建立的传热模型确定所述待预测电池的预测电芯温度，并将所述预测电芯温度作为所述中间电化学模型的初始电芯温度；
10.控制所述中间电化学模型在第一预设状态下仿真运行，并采集所述中间电化学模型在所述第一预设状态下的实时电压和实时电芯温度，根据所述实时电压、所述实时电芯温度和所述中间电化学模型确定目标电化学模型，其中，所述中间电化学模型的实时电芯温度以所述初始电芯温度为起始温度；
11.控制所述目标电化学模型在第二预设状态下仿真运行，获取在所述第二预设状态下所述目标电化学模型中多个检测区域的电势-时间曲线，并根据各所述电势-时间曲线确定所述待预测电池在所述第二预设状态下的预测析锂位点。
12.可选地，所述获取在第二预设状态下所述目标电化学模型中多个检测区域的电势-时间曲线，包括：
13.分别在各所述检测区域中确定至少一个检测点；
14.实时检测各所述检测点的固相电势和液相电势，并将所述固相电势和所述液相电势的差值作为所述检测区域的实时电势；
15.根据所述实时电势和所述实时电势对应的时刻建立各检测点的电势-时间曲线。
16.可选地，所述根据各所述电势-时间曲线确定所述待预测电池的预测析锂位点，包括：
17.确定各检测点的所述电势-时间曲线与预设阈值线的交点；
18.将各所述交点按时序排列得到交点序列，根据所述交点序列从各检测点的电势-时间曲线中确定目标曲线；
19.将所述目标曲线对应的检测点作为所述待预测电池在所述第二预设状态下的预测析锂位点。
20.可选地，所述属性信息包括结构信息、材料信息；
21.所述根据待预测电池的属性信息和材料特性数据，建立中间电化学模型，包括：
22.按照所述结构信息所指示的所述待预测电池的各部件和所述材料信息所指示的各所述部件的材料生成各所述虚拟部件；
23.按照所述结构信息指示的各所述部件的位置将各所述虚拟部件进行组合连接，得到初始电化学模型，并根据所述材料信息所指示的电解液的材料在所述初始电化学模型中生成虚拟电解液；
24.按照所述材料特性数据调整所述初始电化学模型中各虚拟部件的物理参数，并调整所述初始电化学模型的工作参数，得到调整后的初始电化学模型，并将调整后的初始电化学模型作为所述中间电化学模型。
25.可选地，所述虚拟部件包括：虚拟负极多孔电极、虚拟隔膜、虚拟集流体、虚拟正极多孔电极；
26.所述根据所述中间电化学模型中各虚拟部件的关联关系确定所述待预测电池的预测产热功率密度，包括：
27.根据所述虚拟负极多孔电极与所述虚拟集流体的接触面的电压、以及所述虚拟负极多孔电极与所述隔膜的接触面的电压，确定所述中间电化学模型的负极电压；
28.根据所述虚拟正极多孔电极与所述虚拟集流体的接触面的电压、以及所述虚拟正极多孔电极与所述隔膜的接触面的电压，确定所述中间电化学模型的正极电压；
29.根据所述负极电压和所述正极电压确定所述中间电化学模型的全电池电压；
30.根据所述中间电化学模型的预设电流密度和所述全电池电压，确定所述预测产热功率密度。
31.可选地，所述基于所述预测产热功率密度和预先建立的传热模型确定所述待预测电池的预测电芯温度，包括：
32.根据所述预测产热功率密度确定所述传热模型的发热源的发热功率；
33.根据所述发热功率、所述传热模型的初始温度和热属性，确定所述传热模型中虚拟电芯的温度，并将所述虚拟电芯的温度作为所述预测电芯温度。
34.可选地，所述根据所述实时电压、所述实时电芯温度和所述中间电化学模型确定目标电化学模型，包括：
35.获取所述待预测电池在所述第一预设状态下的测量电压和测量电芯温度；
36.确定所述实时电压与对应的所述测量电压的差值、所述实时电芯温度与对应的所述测量电芯温度的差值是否均符合预设条件；
37.若是，则将所述中间电化学模型作为所述目标电化学模型。
38.本技术实施例的第二方面，提供了一种析锂位点预测装置，所述析锂位点预测装置包括：
39.建立确定模块，用于根据用户输入的待预测电池的属性信息和材料特性数据，建立所述待预测电池的中间电化学模型，并根据所述中间电化学模型中各虚拟部件的关联关系确定所述待预测电池的预测产热功率密度，所述关联关系用于指示各所述虚拟部件的接触以及连接关系；
40.温度确定模块，用于基于所述预测产热功率密度和预先建立的传热模型确定所述待预测电池的预测电芯温度，并将所述预测电芯温度作为所述中间电化学模型的初始电芯温度；
41.第一仿真模块，用于控制所述中间电化学模型在第一预设状态下仿真运行，并采集所述中间电化学模型在所述第一预设状态下的实时电压和实时电芯温度，根据所述实时电压、所述实时电芯温度和所述中间电化学模型确定目标电化学模型，其中，所述中间电化学模型的实时电芯温度以所述初始电芯温度为起始温度；
42.第二仿真模块，用于控制所述目标电化学模型在第二预设状态下仿真运行，获取在所述第二预设状态下所述目标电化学模型中多个检测区域的电势-时间曲线，并根据各所述电势-时间曲线确定所述待预测电池在所述第二预设状态下的预测析锂位点。
43.本技术实施例的第三方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述第一方面所述的析锂位点预测方法。
44.本技术实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的析锂位点预测方法。
45.本技术实施例的有益效果包括：
46.本技术实施例提供的一种析锂位点预测方法，由于该中间电化学模型是根据对该待预测电池进行实测得到的属性信息和材料特性数据建立的，那么就可以确保该中间电化学模型尽可能地接近该待预测电池的实际结构、实际参数和实际性能。并且，经过计算预测产热功率密度和初始电芯温度，可以准确地仿真模拟出该待预测电池在工作时的温度变化，并且确定出的目标电化学模型与该待预测电池的实际性能或实际工作参数误差更小，这样，就可以在程序或软件中准确地反正出该待预测电池。然后根据仿真的目标电化学模型在第二预设状态下运行时的电势变化，就可以确定出该待预测电池在该第二预设状态下的预测析锂位点，那么就可以在无需拆解的情况下实现预测或确定该待预测电池可能存在的析锂的位置。
47.如此，可以达到简单、无损地预测锂电池的析锂位置的效果。
附图说明
48.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
49.图1为本技术实施例提供的第一种析锂位点预测方法的流程图；
50.图2为本技术实施例提供的一种待预测电池中半片电池的结构示意图；
51.图3为本技术实施例提供的第二种析锂位点预测方法的流程图；
52.图4为本技术实施例提供的一种电势-时间曲线的示意图；
53.图5为本技术实施例提供的第三种析锂位点预测方法的流程图；
54.图6为本技术实施例提供的第四种析锂位点预测方法的流程图；
55.图7为本技术实施例提供的第五种析锂位点预测方法的流程图；
56.图8为本技术实施例提供的第六种析锂位点预测方法的流程图；
57.图9为本技术实施例提供的第七种析锂位点预测方法的流程图；
58.图10为本技术实施例提供的一种析锂位点预测装置的结构示意图；
59.图11为本技术实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
60.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
61.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
62.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
63.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
64.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
65.在相关技术中，一般地，相关技术人员如果要确定锂离子电池是否出现析锂现象，就需要对锂离子电池进行拆解，以拿出锂离子电池的电芯，以观察负极上是否有锂金属析出，另外，还可以查看锂金属是否刺穿电池中的隔膜。这样，就可以在锂离子电池发生析锂现象的情况下，准确地确定出锂离子电池的析锂位点。
66.然而，相关技术中需要对锂离子电池进行拆解才能确定出锂离子电池的析锂位点，也就是说，相关技术中的方案是一种有损检测，因此，相关技术的方案存在检测复杂且会损坏电池的问题。
67.为此，本技术实施例提供了析锂位点预测方法，通过根据用户输入的待预测电池的属性信息和材料特性数据，建立该待预测电池的中间电化学模型，并根据该中间电化学模型中各虚拟部件的关联关系确定该待预测电池的预测产热功率密度，基于该预测产热功率密度和预先建立的传热模型确定该待预测电池的预测电芯温度，并将该预测电芯温度作为该中间电化学模型的初始电芯温度，控制该中间电化学模型在第一预设状态下仿真运行，并采集该中间电化学模型在该第一预设状态下的实时电压和实时电芯温度，根据该实时电压、该实时电芯温度和该中间电化学模型确定目标电化学模型，控制该目标电化学模型在第二预设状态下仿真运行，获取在该第二预设状态下该目标电化学模型中多个检测区域的电势-时间曲线，并根据各电势-时间曲线确定该待预测电池在该第二预设状态下的预测析锂位点，可以达到简单、无损地预测锂电池的析锂位置的效果。
68.本技术实施例以应用在计算机设备中对锂离子电池的析锂位点预测方法为例进行说明。但不表明本技术实施例仅能应用于对锂离子电池的析锂位点预测。
69.可选地，该计算机设备中可以部署有相应的仿真程序，该仿真程序可以是有限元多物理场仿真软件，比如comsol multiphysics软件，也可以是其他可以进行三维仿真的软件，本技术实施例对此不做限定。
70.下面对本技术实施例提供的析锂位点预测方法进行详细地解释说明。
71.图1为本技术提供的一种析锂位点预测方法的流程图，该方法可以应用于计算机设备，该计算机设备可以是任一终端设备或服务器。参见图1，本技术实施例提供一种析锂位点预测方法，包括：
72.步骤1001：根据用户输入的待预测电池的属性信息和材料特性数据，建立该待预测电池的中间电化学模型，并根据该中间电化学模型中各虚拟部件的关联关系确定该待预测电池的预测产热功率密度。
73.可选地，该待预测电池可以是指任一需要进行析锂位点预测的电池。该待预测电池可以是锂离子电池，该待预测电池可以是基于叠片工艺、卷绕工艺、圆柱工艺以及其他任意可能的制造工艺制成的。
74.该属性信息可以包括该待预测电池的结构信息和材料信息。
75.该结构信息可以用于指示该待预测电池中包括哪些部件、各部件的接触关系以及各部件的连接关系。
76.该材料信息可以用于指示该待预测电池中各部件的材料以及该待预测电池中的电解液的材料。另外，该材料信息还可以用于指示该待预测电池的工作参数，比如，该待预测电池的工作参数可以包括该待预测电池的充电容量、放电容量、电压、电芯温度随时间变化的数据等。
77.可选地，该材料特性数据可以用于指示各种材料的物理特性和化学特性。该物理特性可以包括各种材料的动态开路电压(ocv)、扩散系数、电导率、参考浓度、最大荷电状态、最小荷电状态、传递系数、活性相关性、和/或其他任意可能的性质。
78.示例性地，该属性信息和该材料特性数据可以是由用户或相关技术人员通过对该
待预测电池进行实测获取的。具体地，可以先制备与该待预测电池结构、属性相同的同侧出极耳的叠片电池样品，并在预设环境温度下以不同工况条件使得该叠片电池样品进行充放电循环，以实测出该叠片电池样品的充放电容量、电压、电芯温度随时间变化的数据、以及其他可能的属性信息，以便后续标定该中间电化学模型。
79.例如，可以将叠片电池样品放置于25℃的室温条件下，以0.33倍率(c)电流、4c电流和80％荷电状态(soc)、快充工况充电并以1c电流放电、和/或其他任意可能的工况条件使得该叠片电池样品进行充放电循环，并在每个充放电循环过程中实时通过相应的检测装置来检测相应的属性信息。
80.其中，倍率用于表示电池充放电能力倍率。
81.另外，还可以基于该待预测电池的正负极材料制备出扣电，并按照预设电流对该扣电进行多次充放电循环，以通过该扣电的充放电状态获得该待预测电池的正负极材料的动态ocv或动态ocv曲线。
82.例如，可以按照0.05c电流使得该扣电进行3圈充放电循环以获取该扣电的动态ocv曲线，并将该扣电的动态ocv曲线作为该待预测电池的正负极材料的动态ocv曲线。
83.其中，动态ocv曲线是指该扣电在充放电电流i≤0.05c时，实测的充电电压、放电电压和soc曲线，该扣电的正极电压范围为2.70v-4.4v，该扣电的负极电压范围为0.05v-2.0v，本技术实施例对此不做限定。
84.可选地，由于该中间电化学模型可以是叠片电池，而叠片电池一般是由多个半片电池堆叠或连接形成的，该中间电化学模型可以是根据该待预测电池中的半片电池的几何结构和电化学结构建立的。也就是说，该中间电化学模型可以是该待预测电池中的一个半片电池的仿真模型，且该中间电化学模型为三维模型。
85.示例性地，图2是本技术实施例提供的一种待预测电池中半片电池的结构示意图，参见图2，该待预测电池中的一个半片电池的部件包括正极极耳a、正极多孔电极b、正极集流体c、隔膜d、负极极耳e、负极多孔电极f、负极集流体g。
86.并且，各部件均为长方体，各部件堆叠在一起形成一个半片电池。
87.可选地，各虚拟部件可以与该待预测电池或该半片电池中的各部件对应。一般地，为了减少运算量，各虚拟部件可以仅与该半片电池中的各部件对应，以使得该中间电化学模型等效为该待预测电池的仿真模型。
88.也就是说，各虚拟部件可以包括：虚拟负极多孔电极、虚拟隔膜、虚拟集流体、虚拟正极多孔电极、虚拟负极极耳、虚拟正极极耳。该虚拟集流体还可以包括虚拟正极集流体和虚拟负极集流体。
89.可选地，该关联关系用于指示各虚拟部件的接触以及连接关系。
90.该预测产热功率密度可以用于指示该中间电化学模型在充放电过程中可能产生热量的功率，也可以用于指示该中间电化学模型中的半片电池在充放电过程中可能产生热量的功率，还可以用于指示该半片电池在充放电过程中可能产生热量的平均功率。
91.值得注意的是，由于电池的电化学反应过程中有很多参数是会受到温度影响的，也即，电池的很多参数为温度敏感性参数，比如，电化学反应速率常数，固相液相锂离子扩散系数等。因此，需要确定出该中间电化学模型在工作时的预测产热功率密度，以便仿真出该待预测电池的工作状态。
92.另外，由于该中间电化学模型是根据实测的该待预测电池的属性信息和材料特性数据建立的，因此，可以确保该中间电化学模型的结构、材料、物理特性、化学特性等与该待预测电池相同或相近，这样，也就可以确保仿真和确定该预测产热功率密度的准确性，进而提高析锂位点预测的准确性和可靠性。
93.步骤1002：基于该预测产热功率密度和预先建立的传热模型确定该待预测电池的预测电芯温度，并将该预测电芯温度作为该中间电化学模型的初始电芯温度。
94.可选地，该传热模型可以是由相关技术人员或用户根据实际需要建立的，该传热模型可以是与该待预测电池的极组结构对应的仿真模型。一般地，该待预测电池的极组结构可能包括几十个甚至上百个半片电池。
95.示例性地，可以由相关技术人员输入相应的极组的等效比热容、等效密度、热导率、初始温度、换热方式、对流换热系数等参数以建立该传热模型。该热导率可以包括该传热模型在第一方向、第二方向和第三方向上的热导率。
96.该第一方向、该第二方向和该第三方向相互垂直，也即，该传热模型为三维模型。
97.例如，可以将该对流换热系数设置为5-20w/(m^2*k)，将初始温度设置为25℃、并将该传热模型的等效比热容、等效密度、热导率分别设置为该待预测电池的实际的比热容、密度、热导率。
98.可选地，该预测电芯温度可以用于指示在该传热模型工作时，该传热模型的电芯平均温度。
99.可选地，该初始电芯温度可以是指该中间电化学模型未开始工作或未进行电化学反应时的温度。
100.值得说明的是，一般地，该待预测电池中的极组结构包括多个半片电池，将该预测电芯温度作为该中间电化学模型的初始电芯温度就可以准确地模拟出该中间电化学模型在该传热模型中未开始工作时，该中间电化学模型的初始电芯温度，以便提高仿真和确定该预测产热功率密度的准确性，进而提高析锂位点预测的准确性和可靠性。
101.步骤1003：控制该中间电化学模型在第一预设状态下仿真运行，并采集该中间电化学模型在该第一预设状态下的实时电压和实时电芯温度，根据该实时电压、该实时电芯温度和该中间电化学模型确定目标电化学模型。
102.可选地，该第一预设状态可以是指该待预测电池的任一可能的工况状态。该第一预设状态具体可以是指以上述对该待预测电池的实测流程中的工况条件下的状态，比如，该第一预设状态可以是指该中间电化学模型以0.33c电流，或者，4c电流和80％soc的工况条件仿真运行的状态。该第一预设状态也可以是任意可能的、该待预测电池可以工作的工况状态。本技术实施例对此不做限定。
103.可选地，该中间电化学模型的实时电芯温度以该初始电芯温度为起始温度。该实时电压可以是指在该中间电化学模型仿真运行时的输出电压、全电池电压、正极电压和/或负极电压，本技术实施例对此不做限定。
104.该目标电化学模型可以是指与该待预测电池的参数相同或相近的仿真模型，也可以是指与该待预测电池的实际性能或实际工作参数误差较小的仿真模型。
105.值得注意的是，由于该待预测电池和/或该中间电化学模型在运行或进行电化学反应时，会有热量产生进而引起电芯、整个电池或整个模型的温度变化，而一般地，热量产
生之后是在该初始电芯温度的基础上进行变化的，这样就可以准确地确定出在该中间电化学模型在第一预设状态下仿真运行的过程中该实时电芯温度的值，便于提高仿真和确定该预测产热功率密度的准确性。
106.这样，还可以确保得到的该目标电化学模型与该待预测电池的实际性能或实际工作参数误差更小，进而可以确保析锂位点预测的准确性和可靠性。
107.步骤1004：控制该目标电化学模型在第二预设状态下仿真运行，获取在该第二预设状态下该目标电化学模型中多个检测区域的电势-时间曲线，并根据各电势-时间曲线确定该待预测电池在该第二预设状态下的预测析锂位点。
108.可选地，该第二预设状态可以与该第一预设状态相同，也可以与该第一预设状态不同。该第二预设状态可以是任意工况状态，比如该第二预设状态可以是过充、低温充电、快速充电等工况状态。
109.示例性地，该第二预设状态可以是以5c电流、且由20％soc充电至70％soc的工况状态，本技术实施例对此不做限定。
110.该检测区域可以是指设置在该目标电化学模型中用于检测固相电势与液相电势的点位，一般地，该检测区域可以设置在该目标电化学模型的虚拟负极和虚拟隔膜的接触面上，本技术实施例对此不做限定。
111.由于该待预测电池的极片上电势是分布不均匀的，也即该待预测电池的各电势都不尽相同，因此该目标电化学模型的各检测区域可以是等大、形状相同的区域，且各检测区域可以是将该目标电化学模型的电芯等分得到的区域。
112.可选地，该电势-时间曲线可以用于表示各检测区域的电势随时间变化的情况。具体可以表示各检测区域的固相电势与液相电势的差值随时间变化的情况。
113.可选地，该预测析锂位点可以是任一检测区域中的一个可能最先析出锂金属的位置。
114.值得说明的是，一般地，对于锂离子电池来说，若负极与隔膜上某一点的固相电势与液相电势的差值等于或小于0，那么在这一点上锂离子就会开始沉积，这一点对应的电芯位置就会析出锂金属。因此，在根据各电势-时间曲线确定该待预测电池在该第二预设状态下的预测析锂位点时，只需根据各检测区域对应的电势-时间曲线判断哪个检测区域的固相电势与液相电势的差值先小于或等于0v，即可将这个检测区域对应的检测点作为预测析锂位点。这样，就可以根据该目标电化学模型在第二预设状态下仿真运行的状态，准确地确定出该待预测电池最可能析出锂金属的位置。
115.在本技术实施例中，通过根据用户输入的待预测电池的属性信息和材料特性数据，建立该待预测电池的中间电化学模型，这样可以确保该中间电化学模型的结构、材料、物理特性、化学特性等与该待预测电池相同或相近。并根据该中间电化学模型中各虚拟部件的关联关系确定该待预测电池的预测产热功率密度，这样可以仿真出该待预测电池运行时可能产生的热量。
116.基于该预测产热功率密度和预先建立的传热模型确定该待预测电池的预测电芯温度，并将该预测电芯温度作为该中间电化学模型的初始电芯温度。由于该待预测电池中的极组结构包括多个半片电池，将该预测电芯温度作为该中间电化学模型的初始电芯温度就可以准确地模拟出该中间电化学模型在该传热模型中未开始工作时，该中间电化学模型
的初始电芯温度，便于以该初始电芯温度和该预测产热功率密度确定该中间电化学模型运行时的温度变化。
117.控制该中间电化学模型在第一预设状态下仿真运行，并采集该中间电化学模型在该第一预设状态下的实时电压和实时电芯温度，根据该实时电压、该实时电芯温度和该中间电化学模型确定目标电化学模型。由于该实时电芯温度以该初始电芯温度为起始温度，这样，可以准确地仿真出该待预测电池在运行时的温度变化和实时电芯温度。并且，还可以确保得到的该目标电化学模型与该待预测电池的实际性能或实际工作参数误差较小，进而可以确保析锂位点预测的准确性和可靠性。
118.控制该目标电化学模型在第二预设状态下仿真运行，获取在该第二预设状态下该目标电化学模型中多个检测区域的电势-时间曲线，并根据各电势-时间曲线确定该待预测电池在该第二预设状态下的预测析锂位点。在根据各电势-时间曲线确定该待预测电池在该第二预设状态下的预测析锂位点时，只需根据各检测区域对应的电势-时间曲线判断哪个检测区域的固相电势与液相电势的差值先小于或等于0v，即可将这个检测区域对应的检测点作为预测析锂位点。这样，就可以根据该目标电化学模型在第二预设状态下仿真运行的状态，简单、准确地确定出该待预测电池最可能析出锂金属的位置。
119.由于该中间电化学模型是根据对该待预测电池进行实测得到的属性信息和材料特性数据建立的，那么就可以确保该中间电化学模型尽可能地接近该待预测电池的实际结构、实际参数和实际性能。并且，经过计算预测产热功率密度和初始电芯温度，可以准确地仿真模拟出该待预测电池在工作时的温度变化，并且确定出的目标电化学模型与该待预测电池的实际性能或实际工作参数误差更小，这样，就可以在程序或软件中准确地反正出该待预测电池。然后根据仿真的目标电化学模型在第二预设状态下运行时的电势变化，就可以确定出该待预测电池在该第二预设状态下的预测析锂位点，那么就可以在无需拆解的情况下实现预测或确定该待预测电池可能存在的析锂的位置。
120.如此，可以达到简单、无损地预测锂电池的析锂位置的效果。
121.一种可能的实现方式中，参见图3，获取在第二预设状态下该目标电化学模型中多个检测区域的电势-时间曲线，包括：
122.步骤1005：分别在各检测区域中确定至少一个检测点。
123.可选地，为了降低析锂位点预测的运算量，可以将该检测点的数量设置为1。为了进一步提高析锂位点预测的准确性，可以将该检测点的数量设置的较多，本技术实施例对此不做限定。
124.一般地，可以在该目标电化学模型的虚拟负极和虚拟隔膜的接触面上设置多个用于检测电势的虚拟探针，而各虚拟探针检测的位置就是各检测点的位置，本技术实施例对此不做限定。
125.步骤1006：实时检测各检测点的固相电势和液相电势，并将该固相电势和该液相电势的差值作为该检测区域的实时电势。
126.这样，就可以准确地确定出该目标电化学模型在第二预设状态下运行时各检测点和各检测区域的电势，以便于建立对应的电势-时间曲线。
127.步骤1007：根据该实时电势和该实时电势对应的时刻建立各检测点的电势-时间曲线。
128.具体地，可以将实时电势的值作为纵轴、将时间作为横轴建立坐标系，并将该检测区域的各实时电势和各实时电势对应的时刻分别作为该坐标系中的一个点的纵坐标和横坐标输入，并将各个点连接以得到该检测区域的电势-时间曲线。
129.示例性地，图4为本技术实施例提供的电势-时间曲线的示意图，参见图4，图4以存在9个检测区域，且各检测区域中只有一个检测点为例进行说明，可见分别得到了9条分别对应于各检测区域的电势-时间曲线。
130.这样，就可以准确地得到各电势-时间曲线，并以曲线直观、明了地展示出各检测点的电势随时间变化的情况。
131.一种可能的实现方式中，参见图5，根据各电势-时间曲线确定该待预测电池的预测析锂位点，包括：
132.步骤1008：确定各检测点的该电势-时间曲线与预设阈值线的交点。
133.可选地，该预设阈值线可以是相关技术人员根据实际需要设置的一条平行于上述的坐标系中的纵轴平行的直线，也即该预设阈值线对应的实时电势是固定的。一般地，该预设阈值线对应的实时电势可以为0。
134.该交点的纵坐标为0，而该交点的横坐标可以用于指示各电势-时间曲线的实时电势小于0v的时刻。
135.这样，就可以准确地确定出各电势-时间曲线的实时电势小于0v的时刻。
136.步骤1009：将各交点按时序排列得到交点序列，根据该交点序列从各检测点的电势-时间曲线中确定目标曲线。
137.可选地，该交点序列中的各个交点可以是以各交点对应的时刻的先后顺序排列的。
138.一般地，若各交点以时刻由先到后的顺序排列，则将排列在该交点序列首位的交点对应的电势-时间曲线作为该目标曲线。若各交点以时刻由后到先的顺序排列，则将排列在该交点序列末位的交点对应的电势-时间曲线作为该目标曲线。
139.也即，该目标曲线为最有可能出现析锂现象的检测点或检测区域对应的电势-时间曲线，且，该目标曲线与该预设阈值线的交点的横坐标最小。
140.示例性地，继续参见图4，图4中直线y为该预设阈值线，交点j的横坐标为各交点中横坐标最小的交点，因此可以确认曲线s为该目标曲线。
141.这样，就可以准确地确定出该目标曲线，进而可以准确地确定出可能发生析锂的检测区域或检测点。
142.步骤1010：将该目标曲线对应的检测点作为该待预测电池在该第二预设状态下的预测析锂位点。
143.这样，就可以准确地确定出该待预测电池检测区域中可能发生析锂现象的具体位置。另外，该目标电化学模型的性能、参数与该待预测电池相同或相近，因此该目标电化学模型可能出现的析锂位点则为该待预测电池可能出现的析锂位点，且各电势-时间曲线是该目标电化学模型在第二预设状态下仿真运行的情况下得到的，所以该目标曲线对应的检测点作为该待预测电池在该第二预设状态下的预测析锂位点。
144.一种可能的实现方式中，参见图6，根据待预测电池的属性信息和材料特性数据，建立中间电化学模型，包括：
145.步骤1011：按照该结构信息所指示的该待预测电池的各部件和该材料信息所指示的各部件的材料生成各虚拟部件。
146.可选地，具体可以按照该结构信息所指示的该待预测电池中的一个半片电池的各部件生成各虚拟部件，并将各虚拟部件的材料调整为这个半片电池的各部件的材料。本技术实施例对此不做限定。
147.这样，就可以确保该中间电化学模型中的各虚拟部件是与该待预测电池的各部件或该待预测电池中的一个半片电池的各部件对应的，还可以确保各虚拟部件的材料与对应的各部件的材料是相同的。如此，可以确保建立的该中间电化学模型更接近与该待预测电池。
148.步骤1012：按照该结构信息指示的各部件的位置将各虚拟部件进行组合连接，得到初始电化学模型，并根据该材料信息所指示的电解液的材料在该初始电化学模型中生成虚拟电解液。
149.可选地，将各虚拟部件进行组合连接可以是指按照该半片电池的堆叠方式，将各虚拟部件按照各部件的位置堆叠起来的操作。
150.值得注意的是，在该初始电化学模型中生成虚拟电解液之后，这样，就可以为初始电化学模型的正常工作提供例子，这样，可以确保该初始电化学模型可以正常进行电化学反应、以及进行充放电循环。
151.步骤1013：按照该材料特性数据调整该初始电化学模型中各虚拟部件的物理参数，并调整该初始电化学模型的工作参数，得到调整后的初始电化学模型，并将调整后的初始电化学模型作为该中间电化学模型。
152.可选地，各虚拟部件的该物理参数可以包括虚拟正极、虚拟负极的平衡电位、扩散系数、电导率、参考浓度、最大荷电状态和最小荷电状态，以及虚拟正极集流体、虚拟负极集流体、虚拟正极极耳、虚拟负极极耳的电导率等物理参数。并且，还可以将虚拟正极、虚拟负极的平衡电位设置为正、负极材料对应的ocv，本技术实施例对此不做限定。
153.在按照该材料特性数据调整该初始电化学模型中各虚拟部件的物理参数的同时，还可以根据该材料特性数据调整该初始电化学模型中虚拟电解液的物理参数。
154.可选地，该虚拟电解液的物理参数可以包括该虚拟电解液的电导率、传递系数、活性相关性、扩散系数等参数。
155.示例性地，调整该初始电化学模型的工作参数可以是指设置该初始电化学模型的初始电荷状态和虚拟正极极耳的电流密度、设置虚拟负极极耳接地。调整该初始电化学模型的工作参数还可以是设置该初始电化学模型中各种离子的分布情况、各种离子的移动方向、电子的分布情况和电子的移动方向。
156.并且，还可以为该初始电化学模型的各虚拟部件添加相应的物理场域以使得各虚拟部件可以按照正常的物理原理和化学原理进行反应或工作，本技术实施例对此不做限定。
157.这样，就可以确保调整后的初始电化学模型能够正常进行电化学反应和充放电循环，并且与该待预测电池的性能、参数相同或相似。如此，可以提高预测析锂位点的准确性和可靠性。
158.一种可能的实现方式中，参见图7，根据该中间电化学模型中各虚拟部件的关联关
系确定该待预测电池的预测产热功率密度，包括：
159.步骤1014：根据该虚拟负极多孔电极与该虚拟集流体的接触面的电压、以及该虚拟负极多孔电极与该隔膜的接触面的电压，确定该中间电化学模型的负极电压。
160.可选地，该虚拟负极多孔电极与该虚拟集流体的接触面的电压、以及该虚拟负极多孔电极与该隔膜的接触面的电压分别可以是指接触面上的平均电压。
161.该负极电压也可以是该虚拟负极上的平均电压。
162.步骤1015：根据该虚拟正极多孔电极与该虚拟集流体的接触面的电压、以及该虚拟正极多孔电极与该隔膜的接触面的电压，确定该中间电化学模型的正极电压。
163.可选地，该虚拟正极多孔电极与该虚拟集流体的接触面的电压、以及该虚拟正极多孔电极与该隔膜的接触面的电压分别可以是指接触面上的平均电压。
164.该正极电压也可以是该虚拟正极上的平均电压。
165.步骤1016：根据该负极电压和该正极电压确定该中间电化学模型的全电池电压。
166.该全电池电压可以用于表示该正极电压和该负极电压的电压差，也可以表示该中间电化学模型的额定电压，本技术实施例对此不做限定。
167.步骤1017：根据该中间电化学模型的预设电流密度和该全电池电压，确定该预测产热功率密度。
168.可选地，该预设电流密度可以是由相关技术人员设置的。具体可以根据下式确定。
169.iwork＝i/(2n*a)
170.s＝l*th_tab
171.iwork为该中间电化学模型的工作电流密度，单位为安/平方米(a/m^2)，i为该待预测电池对应0.33c倍率下的电流，单位为安培(a)，n为该待预测电池的正极片层数，s为仿真模型中正极耳有效过流的面积，单位为平方米(m^2)，l为正极耳宽度，单位为米(m)，th_tab为正极耳厚度，单位为m。该预测产热功率密度的单位可以为瓦/立方米(w/m^3)。
172.具体还可以将该预设电流密度或iwork转换为单位为安培的电流值，根据欧姆定律再乘以该全电池电压得到乘积，并用得到的乘积除以该中间电化学模型的体积来计算该预测产热功率密度。
173.其中，将该预设电流密度或iwork转换为单位为安培的电流值乘以该全电池电压得到的乘积，可以用来表征预测的该中间电化学模型可以输出的功率值。
174.这样，就可以准确地计算出该预测产热功率密度，便于后续仿真和运算。
175.一种可能的实现方式中，参见图8，基于该预测产热功率密度和预先建立的传热模型确定该待预测电池的预测电芯温度，包括：
176.步骤1018：根据该预测产热功率密度确定该传热模型的发热源的发热功率。
177.可选地，该发热源可以是指该传热模型中虚拟一个产生热量的部件。该发射源产生的热量可以传导到该传热模型的各个部分并通过该传热模型传导到外部，以改变该传热模型的温度。
178.示例性地，因为该中间电化学模型一般可以放置在该传热模型中运行，并且由于该预测产热功率密度的单位可以是w/m^3，那么可以通过计算该预测产热功率密度与该传热模型的体积的乘积，并将得到的乘积作为该发热功率。这样，就可以准确地仿真出该传热模型的温度变化情况。
179.这样，就可以视作该中间电化学模型在该传热模型中运行，以使得该传热模型和该中间电化学模型进行耦合，以使得该中间电化学模型能够准确地仿真出该待预测电池在运行时的导热情况，进而提高析锂位点预测的准确性和可靠性。
180.步骤1019：根据该发热功率、该传热模型的初始温度和热属性，确定该传热模型中虚拟电芯的温度，并将该虚拟电芯的温度作为该预测电芯温度。
181.可选地，该初始温度可以根据该待预测电池的实际运行环境温度进行设置，比如为25摄氏度。该热属性可以包括等效比热容、等效密度、热导率、对流换热系数、换热方式等属性，本技术实施例对此不做限定。
182.一种可能的实现方式中，参见图9，根据该实时电压、该实时电芯温度和该中间电化学模型确定目标电化学模型，包括：
183.步骤1020：获取该待预测电池在该第一预设状态下的测量电压和测量电芯温度。
184.可选地，该测量电压可以是指该待预测电池在该第一预设状态运行过程中的实际输出电压，另外，可以持续采集该测量电压，也可以间隔一段时间采集一次测量电压。该测量电压可以和该测量电压对应的时刻形成直观的曲线以供用户观察。
185.该测量电芯温度可以是指该待预测电池在该第一预设状态运行过程中的实际电芯温度，另外，可以持续采集该测量电芯温度，也可以间隔一段时间采集一次测量电芯温度。该测量电芯温度可以和该测量电芯温度对应的时刻形成直观的曲线以供用户观察。
186.步骤1021：确定该实时电压与对应的该测量电压的差值、该实时电芯温度与对应的该测量电芯温度的差值是否均符合预设条件。
187.可选地，该预设条件可以是该实时电压与对应的该测量电压的差值的绝对值不大于5毫伏(mv)，且该实时电芯温度与对应的该测量电芯温度的差值的绝对值不大于2℃。也可以是其他任意可能的条件。
188.步骤1022：若是，则将该中间电化学模型作为该目标电化学模型。
189.这样，就可以确保得到的该目标电化学模型与该待预测电池的实际性能或实际工作参数误差更小，进而可以确保析锂位点预测的准确性和可靠性。
190.一种可能的方式中，可以在执行步骤1003、步骤1020-1022时，还可以对该中间电化学模型进行设置，以调整或设置该中间电化学模型中的初始电流分布情况，并将该中间电化学模型中的工作状态设置为瞬态。
191.另外，还可以设置该中间电化学模型在第一预设状态和第二预设状态下运行的时间。
192.该中间电化学模型在第二预设状态下运行的时间可以决定得到的各电势-时间曲线在横坐标方向上的长度。
193.一种可能的方式中，为了能正常实现仿真过程，还可以采用映射的方式先将上述初始电化学模型的各个面划分出有限个网格，然后采用扫掠的方式从已划分网格的面扫掠过除虚拟正极极耳和虚拟负极极耳外的所有区域，然后将虚拟正极极耳和虚拟负极极耳用自由四面体网络划分，以实现建立有限元仿真模型。
194.并且在建立上述传热模型时，也可以采用映射、扫掠的方式将该传热模型划分为多个有限元，本技术实施例对此不做限定。
195.下述对用以执行的本技术所提供析锂位点预测方法的装置、设备及计算机可读存
储介质等进行说明，其具体的实现过程以及技术效果参见上述，下述不再赘述。
196.图10是本技术实施例提供的一种析锂位点预测装置的结构示意图，参见图10，该装置包括：
197.建立确定模块201，用于根据用户输入的待预测电池的属性信息和材料特性数据，建立该待预测电池的中间电化学模型，并根据该中间电化学模型中各虚拟部件的关联关系确定该待预测电池的预测产热功率密度，该关联关系用于指示各虚拟部件的接触以及连接关系；
198.温度确定模块202，用于基于该预测产热功率密度和预先建立的传热模型确定该待预测电池的预测电芯温度，并将该预测电芯温度作为该中间电化学模型的初始电芯温度；
199.第一仿真模块203，用于控制该中间电化学模型在第一预设状态下仿真运行，并采集该中间电化学模型在该第一预设状态下的实时电压和实时电芯温度，根据该实时电压、该实时电芯温度和该中间电化学模型确定目标电化学模型，其中，该中间电化学模型的实时电芯温度以该初始电芯温度为起始温度；
200.第二仿真模块204，用于控制该目标电化学模型在第二预设状态下仿真运行，获取在该第二预设状态下该目标电化学模型中多个检测区域的电势-时间曲线，并根据各电势-时间曲线确定该待预测电池在该第二预设状态下的预测析锂位点。
201.上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
202.以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)，或，一个或多个微处理器，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，简称cpu)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称soc)的形式实现。
203.图11是本技术实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。参见图11，计算机设备包括：存储器301、处理器302，存储器301中存储有可在处理器302上运行的计算机程序，处理器302执行计算机程序时，实现上述任意各个方法实施例中的步骤。
204.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。
205.可选地，本技术还提供一种程序产品，例如计算机可读存储介质，包括程序，该程序在被处理器执行时用于执行上述任一析锂位点预测方法实施例。
206.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
207.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
208.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
209.上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(英文：read-only memory，简称：rom)、随机存取存储器(英文：random access memory，简称：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
210.上仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
211.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。