电池外短路模拟方法和系统与流程

本申请涉及电池管理，具体涉及一种电池外短路模拟方法和系统。

背景技术：

1、电池的安全性一直是人们关注的重点之一。其中，电池外部短路是最常见的安全威胁之一，它可能导致电池温度迅速升高，进而触发热失控现象。

2、目前，针对电池外短路的安全性评估主要依赖于传统的实验方法和经验性的安全标准。这些方法虽然有效，但是存在以下不足：实验材料成本、设备使用成本以及人力成本比较高，且实验次数多，测试周期长，效率低下。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供一种电池外短路模拟方法和系统，以实现对电池发生外短路时的安全评估，且减少实验测试，缩短测试周期，降低成本。

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，提供了一种电池外短路模拟方法，包括：建立待测电池的电化学模型；

4、根据所述待测电池的电化学模型确定待测电池的外短路电压；

5、获取待测电池的外短路电阻，根据所述待测电池的外短路电压和外短路电阻确定所述待测电池的外短路电流。

6、结合第一方面，所述待测电池的电化学模型包括：五层材料域，分别为：负极集流体、负极多孔电极、隔膜、正极多孔电极和正极集流体。

7、结合第一方面，该电池外短路模拟方法还包括：

8、对待测电池的电压进行分解，得到多个分解电压；

9、建立各个分解电压的求解模型；

10、根据各个分解电压的求解模型和所述待测电池的电化学模型确定待测电池的外短路全电压；

11、根据所述待测电池的外短路全电压和所述外短路电阻确定所述待测电池的外短路电流。

12、结合第一方面，所述根据各个分解电压的求解模型和所述待测电池的电化学模型确定待测电池的外短路全电压，包括：

13、根据各个分解电压的求解模型和所述待测电池的电化学模型得到待测电池在外短路下的各个分解电压；

14、根据待测电池在外短路下的各个分解电压确定所述待测电池的外短路全电压。

15、结合第一方面，所述根据各个分解电压的求解模型和所述待测电池的电化学模型得到待测电池在外短路下的各个分解电压，包括：

16、根据所述待测电池的电化学模型确定所述待测电池在外短路下的电池内部参数信息；

17、根据待测电池在外短路下的电池内部参数信息和各个分解电压的求解模型得到待测电池在外短路下的各个分解电压。

18、结合第一方面，所述根据待测电池在外短路下的各个分解电压确定所述待测电池的外短路全电压，包括：

19、根据待测电池在外短路下的各个分解电压之和得到所述待测电池的外短路全电压。

20、结合第一方面，所述多个分解电压至少包括：液相欧姆极化电压、固相欧姆极化电压、电化学反应活化极化电压、液相扩散极化电压以及固相扩散极化电压。

21、结合第一方面，在确定待测电池的外短路电流之后，还包括：

22、建立待测电池的电-热模型；

23、根据所述待测电池的外短路电流和所述待测电池的电-热模型确定所述待测电池在外短路下的温升分布。

24、结合第一方面，所述待测电池的电-热模型包括：负极钯片、负极盖板、负极极柱、负极转接片、负极极耳、极组、壳体、正极盖板、正极极柱、正极转接片、正极极耳以及正极钯片。

25、第二方面，提供了一种电池外短路模拟系统，包括：电化学模型建立模块，用于建立待测电池的电化学模型；

26、外短路电压确定模块，用于根据所述待测电池的电化学模型确定待测电池的外短路电压；

27、获取模块，用于获取待测电池的外短路电阻；

28、外短路电流确定模块，用于根据所述待测电池的外短路电压和外短路电阻确定所述待测电池的外短路电流。

29、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：

30、与现有技术相比，本申请的一种电池外短路模拟方法，包括：建立待测电池的电化学模型；根据所述待测电池的电化学模型确定待测电池的外短路电压；获取待测电池的外短路电阻，根据所述待测电池的外短路电压和外短路电阻确定所述待测电池的外短路电流。本申请提供的电池外短路模拟方法能够计算电池在发生外短路时的外短路电压和电流，从而能够实现在电池发生外短路时进行动态特性分析，已实现对电池的安全评估。并且本申请通过建立并根据电池的电化学模型计算电池在外短路下的电压和电流，无需进行大量的实验测试等就可以实现对电池外短路工况进行安全评估，从而可以减少实验次数，缩短测试周期，降低成本。

31、本申请的一种电池外短路模拟系统，能够计算电池在发生外短路时的外短路电压和电流，从而能够实现在电池发生外短路时进行动态特性分析，已实现对电池的安全评估。并且本申请通过建立并根据电池的电化学模型计算电池在外短路下的电压和电流，无需进行大量的实验测试等就可以实现对电池外短路工况进行安全评估，从而可以减少实验次数，缩短测试周期，降低成本。

技术特征：

1.一种电池外短路模拟方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电池外短路模拟方法，其特征在于，所述待测电池的电化学模型包括：五层材料域，分别为：负极集流体、负极多孔电极、隔膜、正极多孔电极和正极集流体。

3.根据权利要求1所述的电池外短路模拟方法，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的电池外短路模拟方法，其特征在于，所述根据各个分解电压的求解模型和所述待测电池的电化学模型确定待测电池的外短路全电压，包括：

5.根据权利要求4所述的电池外短路模拟方法，其特征在于，所述根据各个分解电压的求解模型和所述待测电池的电化学模型得到待测电池在外短路下的各个分解电压，包括：

6.根据权利要求4所述的电池外短路模拟方法，其特征在于，所述根据待测电池在外短路下的各个分解电压确定所述待测电池的外短路全电压，包括：

7.根据权利要求3所述的电池外短路模拟方法，其特征在于，所述多个分解电压至少包括：液相欧姆极化电压、固相欧姆极化电压、电化学反应活化极化电压、液相扩散极化电压以及固相扩散极化电压。

8.根据权利要求3所述的电池外短路模拟方法，其特征在于，在确定待测电池的外短路电流之后，还包括：

9.根据权利要求8所述的电池外短路模拟方法，其特征在于，所述待测电池的电-热模型包括：负极钯片、负极盖板、负极极柱、负极转接片、负极极耳、极组、壳体、正极盖板、正极极柱、正极转接片、正极极耳以及正极钯片。

10.一种电池外短路模拟系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请公开了一种电池外短路模拟方法和系统，涉及电池管理技术领域。该电池外短路模拟方法包括：建立待测电池的电化学模型；根据待测电池的电化学模型确定待测电池的外短路电压；获取待测电池的外短路电阻，根据待测电池的外短路电压和外短路电阻确定待测电池的外短路电流。本申请能够计算电池在发生外短路时的外短路电压和电流，从而能够实现在电池发生外短路时进行动态特性分析，已实现对电池的安全评估。并且本申请通过建立并根据电池的电化学模型计算电池在外短路下的电压和电流，无需进行大量的实验测试等就可以实现对电池外短路工况进行安全评估，从而可以减少实验次数，缩短测试周期，降低成本。

技术研发人员：王娇娇,何见超,余小霞,柏君
受保护的技术使用者：蜂巢能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/6