一种锂离子电池发热量计算方法、装置、系统及存储介质与流程

1.本发明涉及锂离子电池检测技术领域，更具体地说，涉及一种锂离子电池发热量计算方法、装置、系统及存储介质。


背景技术：

2.在锂离子电池使用过程中，由于自身内阻的存在，根据焦耳定律q＝i2rt，电池会不断产生热量而导致温度升高，进而加剧电池内部的副反应，影响电池的性能、寿命和安全性。锂离子电池的适宜工作温度在10℃-30℃，但受限于实际使用场景，电池不可避免会在高温、低温等恶劣环境下使用，这将降低电池性能，缩短电池的使用寿命，因此在电池开发时需要考虑其在不同工况下的发热量。
3.因此，简单、快速、低成本地得到锂离子电池不同工况下的发热量是本领域迫切需要解决的问题。目前电池发热量的通用测试方法为：通过焦耳定律q＝i2rt估算或使用绝热加速量热仪(arc)测试。
4.例如，专利cn106980092a通过获取详细的电池内阻r，依据焦耳定律计算得到电池发热量，但电池阻值需3个专用模块分别获取，增加了复杂性；专利cn115356643a可以分析得到电池与环境温差和发热量的关系，但仍需发热量检测模块测量发热量，不够简单方便；专利cn115356643a通过冷却介质的流量和温度变化计算得到发热量，但冷却介质为矿物碳氢化合物、氟化液、硅油以及酯类，不便使用且不环保；专利cn108344946a通过加热设备对电池加热，根据电池的温度变化积分和加热功率计算得到发热量，额外增加了加热装置，增加了设备的复杂性。
5.因此，目前电池发热量的通用测试方法中，利用焦耳定律q＝i2rt估算法的测试中电池的内阻r在实际充放电过程中，会随电池荷电状态和电池充放电过程而不断变化，使用10s放电内阻估算得到的发热量误差过大，完全不具备可靠性；而使用绝热加速量热仪(arc)测试法，虽然能够实现准确测量得到电池的发热量，但需额外使用专用测试仪器，测试时间较长，成本较高，不便于在电池开发过程中快速预估电池发热量。


技术实现要素：

6.有鉴于此，针对于上述技术问题，本发明提供一种锂离子电池发热量计算方法，包括：
7.获取恒温箱中锂离子电池的充放电过程中的电池温度数据；
8.根据所述锂离子电池的主材特征及对应的主材比热容数据，计算得到所述锂离子电池的理论比热容；
9.基于所述电池温度数据，提取充放电周期温度变化数据，计算得到所述锂离子电池的导热系数；并且，根据所述导热系数及所述锂离子电池的所述电池温度数据，计算得到所述锂离子电池的发热量。
10.优选地，所述根据所述锂离子电池的主材特征及对应的主材比热容数据，计算得
到所述锂离子电池的理论比热容，包括：
11.获取所述锂离子电池的主材特征中的主材类型，以及每种所述主材类型对应的主材使用量；
12.获取预设的所述主材比热容数据；
13.根据所述主材使用量，基于所述主材比热容数据，加权平均计算所述锂离子电池的所述理论比热容。
14.优选地，所述根据所述主材使用量，基于所述主材比热容数据，加权平均计算所述锂离子电池的所述理论比热容中，计算方法为：
[0015][0016]
其中，c为所述理论比热容；ci为所述主材比热容数据中第i类的所述主材类型的比热容；mi为第i类的所述主材类型的重量。
[0017]
优选地，所述基于所述电池温度数据，提取充放电周期温度变化数据，计算得到所述锂离子电池的导热系数，包括：
[0018]
提取所述锂离子电池的充放电周期温度变化数据；其中，充放电周期，包括依次进行的充电阶段、充电后静置阶段、放电阶段和放电后静置阶段；
[0019]
基于所述充电阶段、所述放电阶段、所述充电后静置阶段和所述放电后静置阶段，计算所述锂离子电池的不同阶段的内部温度升高热量和对外散热量，并根据所述内部温度升高热量和所述对外散热量得出所述锂离子电池的导热系数。
[0020]
优选地，所述锂离子电池的所述充电阶段和所述放电阶段的内部温度升高热量的计算方法包括：
[0021]q内
＝cmδt；
[0022]
其中，q
内
为所述内部温度升高热量；c为所述锂离子电池的所述理论比热容；m为所述锂离子电池的质量；δt为温度变化值。
[0023]
优选地，所述锂离子电池的所述充电阶段和所述放电阶段的对外散热量的计算方法包括：
[0024]q外
＝pt；
[0025]
其中，q
外
为所述锂离子电池的所述对外散热量；p为所述锂离子电池对外散热的功率；t为散热时间；且
[0026]
将温度变化线性后则有：其中，k为将λ、a、δx折算的系数，δt为温度差，求得k即得到q
外
。
[0027]
优选地，所述锂离子电池的导热系数k，通过如下方法计算得到：
[0028]
分别计算充电后静置阶段的导热系数k
充电静置
和放电后静置阶段的导热系数k
充电静置
，并计算k
充电静置
与k
充电静置
的平均值，即得到所述锂离子电池的导热系数k；
[0029]
其中，由于在所述充电后静置阶段和所述放电后静置阶段，所述锂离子电池产生的热量为0，则
[0030]
q＝q
外
+q
内
＝0；
[0031]
其中q为发热量；则q
内
＝-q
外
；
[0032]
则则，
[0033]
优选地，所述根据所述导热系数及所述锂离子电池的所述电池温度数据，计算得到所述锂离子电池的发热量，包括：
[0034]
根据所述锂离子电池的所述电池温度数据，分别计算得到预设数量周期的充电阶段和放电阶段的发热量，求平均值后即得到所述锂离子电池的发热量。
[0035]
优选地，所述充电阶段的发热量q
充
的计算方法为：
[0036][0037]
其中，q
充内
为充电阶段的内部温度升高热量；q
充外
为充电阶段的对外散热量；δt
充
为充电阶段的温度变化值；
[0038]
所述放电阶段的发热量q
放
的计算方法为：
[0039][0040]
其中，q
放内
为放电阶段的内部温度升高热量；q
放外
为放电阶段的对外散热量；δt
放
为放电阶段的温度变化值。
[0041]
此外，为解决上述问题，本发明还提供一种锂离子电池发热量计算装置，包括：
[0042]
获取模块，用于获取恒温箱中锂离子电池的充放电过程中的电池温度数据；
[0043]
计算模块，用于根据所述锂离子电池的主材特征及对应的主材比热容数据，计算得到所述锂离子电池的理论比热容；
[0044]
所述计算模块，还用于基于所述电池温度数据，提取充放电周期温度变化数据，计算得到所述锂离子电池的导热系数；并且，根据所述导热系数及所述锂离子电池的所述电池温度数据，计算得到所述锂离子电池的发热量。
[0045]
此外，为解决上述问题，本发明还提供一种锂离子电池发热量计算系统，包括存储器以及处理器，所述存储器中存储有锂离子电池发热量计算程序，所述处理器运行所述锂离子电池发热量计算程序以使所述锂离子电池发热量计算系统执行如上述所述的锂离子电池发热量计算方法。
[0046]
此外，为解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有锂离子电池发热量计算程序，所述锂离子电池发热量计算程序被处理器执行时实现如上述所述的锂离子电池发热量计算方法。
[0047]
本发明提供了一种锂离子电池发热量计算方法、装置、系统及存储介质，其中所述方法包括：获取恒温箱中锂离子电池的充放电过程中的电池温度数据；根据所述锂离子电池的主材特征及对应的主材比热容数据，计算得到所述锂离子电池的理论比热容；基于所述电池温度数据，提取充放电周期温度变化数据，计算得到所述锂离子电池的导热系数；并且，根据所述导热系数及所述锂离子电池的所述电池温度数据，计算得到所述锂离子电池的发热量。
[0048]
本发明依据锂离子电池的各部分质量和比热容，计算得到电池整体的理论比热容；通过电池在不同阶段的温度变化计算得到导热系数；根据电池充放电阶段的温度变化和导热系数，计算得到电池充放电过程的发热量。本发明所提供的方法，无需使用绝热加速
frequency，射频)电路、音频电路、wifi模块等等。此外，该锂离子电池发热量计算系统还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
[0062]
本领域技术人员可以理解，图1中示出的锂离子电池发热量计算系统并不构成对其的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。如图1所示，作为一种计算机可读存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据接口控制程序、网络连接程序以及锂离子电池发热量计算程序。
[0063]
总之，本发明所提供的方法，无需使用绝热加速量热仪(arc)等昂贵设备，仅需恒温箱即可测试并计算得到电池的发热量，简单方便成本低；通过设置恒温箱温度和充放电倍率，快速简便的计算得到电池在不同工况下的发热量；所得出的电池发热量结果可靠、准确，方法高效实用，而且对设备工艺要求低、测试成本低，具有良好的实用性。
[0064]
实施例1：
[0065]
参照图2，本发明第1实施例提供一种锂离子电池发热量计算方法，包括：
[0066]
步骤s100，获取恒温箱中锂离子电池的充放电过程中的电池温度数据；
[0067]
目前电池发热量的通用测试方法为：通过焦耳定律q＝i2rt估算或使用绝热加速量热仪(arc)测试。但电池的内阻r在实际充放电过程中会随电池荷电状态和电池充放电过程而不断变化，使用10s放电内阻估算得到的发热量误差过大，完全不具备可靠性。运用绝热加速量热仪可以准确测量得到电池的发热量，但需使用专用的仪器，测试时间较长，成本较高，不便于在电池开发过程中快速预估电池发热量。
[0068]
本实施例中提供一种简单、快速、低成本地得到锂离子电池不同工况下的发热量的测试方法，该方法可以通过计算机端进行数据的自动获取、自动测试，也可以通过人工进行计算得出，避免了使用现有传统方法中焦耳定律q＝i2rt估算或使用绝热加速量热仪(arc)测试。
[0069]
上述，恒温箱，为针对于电池的恒温设备，可以将温度稳定控制在一定范围内，例如25℃。
[0070]
上述，将待测的锂离子电池，放置在恒温箱中，通过设定的温度和倍率，进行对于锂离子电池的多次的充放电，并采集锂离子电池的电池温度数据。
[0071]
步骤s200，根据所述锂离子电池的主材特征及对应的主材比热容数据，计算得到所述锂离子电池的理论比热容；
[0072]
上述，主材特征，可以包括但不限于，主材的具体材质，以及对应的质量等等。
[0073]
上述，比热容是热力学中常用的一个物理量，表示物质提高温度所需热量的能力，而不是吸收或者散热能力。它指单位质量的某种物质升高(或下降)单位温度所吸收(或放出)的热量。其国际单位制中的单位是焦耳每千克开尔文[jkg-1
k-1
]，即令1kg的物质的温度上升1开尔文所需的热量。
[0074]
步骤s300，基于所述电池温度数据，提取充放电周期温度变化数据，计算得到所述锂离子电池的导热系数；并且，根据所述导热系数及所述锂离子电池的所述电池温度数据，计算得到所述锂离子电池的发热量。
[0075]
上述，充放电周期，为一个完整的由充电阶段开始，到放电结束后的静置阶段结束的周期，其可以包括充电阶段、充电后静置阶段、放电阶段、放电后静置阶段。
[0076]
上述，通过由电池温度数据中，提取一个周期的充放电周期温度变化数据，从而计
算出导热系数。并根据导热系数进行发热量的计算。
[0077]
总之，本实施例所提供的方法，无需使用绝热加速量热仪(arc)等昂贵设备，仅需恒温箱即可测试并计算得到电池的发热量，简单方便成本低；通过设置恒温箱温度和充放电倍率，快速简便的计算得到电池在不同工况下的发热量；所得出的电池发热量结果可靠、准确，方法高效实用，而且对设备工艺要求低、测试成本低，具有良好的实用性。
[0078]
实施例2：
[0079]
参照图3，本发明第2实施例提供一种锂离子电池发热量计算方法，基于上述实施例1。其中，所述步骤s200，根据所述锂离子电池的主材特征及对应的主材比热容数据，计算得到所述锂离子电池的理论比热容，包括：
[0080]
步骤s210，获取所述锂离子电池的主材特征中的主材类型，以及每种所述主材类型对应的主材使用量；
[0081]
上述，主材类型，为锂离子电池采用的各部分主材的类别，例如，可以包括但不限于：铜箔、铝箔、磷酸铁锂和石墨等。
[0082]
上述，主材使用量，即为所采用各种主材的对应的质量。
[0083]
步骤s220，获取预设的所述主材比热容数据；
[0084]
上述，主材比热容数据，为预先可知的参数：
[0085]
例如，可以为如下表：
[0086]
表1、各种主材类型对应的比热容参数表
[0087]
no.主材类型比热容c(jkg-1
k-1
)1铜箔3902铝箔9003磷酸铁锂12804石墨7125隔膜8906电解液20557铝壳10008绝缘膜1978
[0088]
步骤s230，根据所述主材使用量，基于所述主材比热容数据，加权平均计算所述锂离子电池的所述理论比热容。
[0089]
进一步的，所述步骤s230，根据所述主材使用量，基于所述主材比热容数据，加权平均计算所述锂离子电池的所述理论比热容中，计算方法为：
[0090][0091]
其中，c为所述理论比热容；ci为所述主材比热容数据中第i类的所述主材类型的比热容；mi为第i类的所述主材类型的重量。
[0092]
上述，通过针对于锂离子电池的不同材质对应的比热容获取，从而能够计算得出锂离子电池的整体的比热容。
[0093]
实施例3：
[0094]
参照图4，本发明第3实施例提供一种锂离子电池发热量计算方法，基于上述实施
例1，所述步骤s300，所述基于所述电池温度数据，提取充放电周期温度变化数据，计算得到所述锂离子电池的导热系数，包括：
[0095]
步骤s310，提取所述锂离子电池的充放电周期温度变化数据；其中，充放电周期，包括依次进行的充电阶段、充电后静置阶段、放电阶段和放电后静置阶段；
[0096]
上述，提取所述锂离子电池的充放电周期温度变化数据，可以为提取提取所述锂离子电池的0.5p的充放电周期温度变化数据，其中，0.5p是储能电池的重要参数，表示电池的最大放电速率。0.5p作为电池的最大放电速率，即电池容量的0.5倍，比如一个容量为1000mah的电池，其最大放电速率为500ma。
[0097]
上述，在一个完整的充放电周期中，可以包括4个阶段，分别为：
[0098]
(1)充电阶段；
[0099]
(2)充电后静置阶段；
[0100]
(3)放电阶段；
[0101]
(4)放电后静置阶段。
[0102]
上述，0.5p的充放电周期温度变化数据，即为一个0.5p条件下的完整的充放电周期的温度变化数据。
[0103]
步骤s320，基于所述充电阶段、所述放电阶段、所述充电后静置阶段和所述放电后静置阶段，计算所述锂离子电池的不同阶段的内部温度升高热量和对外散热量，并根据所述内部温度升高热量和所述对外散热量得出所述锂离子电池的导热系数。
[0104]
进一步的，所述步骤s320中，锂离子电池的所述充电阶段和所述放电阶段的内部温度升高热量的计算方法包括：
[0105]q内
＝cmδt；
[0106]
其中，q
内
为所述内部温度升高热量；c为所述锂离子电池的所述理论比热容；m为所述锂离子电池的质量；δt为温度变化值。
[0107]
上述，需要说明的是，在整个充放电周期中，电池产生的热量q主要分为如下两部分：
[0108]
(1)第一部分，用于电池自身的加热，即为q
内
；
[0109]
(2)第二部分，用于电池对外界的散热，即为q
外
。
[0110]
所以对于电池，有q＝q
外
+q
内
。
[0111]
对于充电阶段和放电阶段，可分别计算：
[0112]
(1)电池温度升高的热量；
[0113]
(2)对外散热量；
[0114]
两者相加，即可得电池发热量。
[0115]
而对于静置阶段，电池产生的热量为0，则有q＝q
外
+q
内
＝0；
[0116]
因此可通过锂离子电池的温度降低，计算其内部损失热量，即可得到其对外散热量。
[0117]
上述，c、m和δt均为已知，可得到q
内
。
[0118]
进一步的，所述步骤s320中，锂离子电池的所述充电阶段和所述放电阶段的对外散热量的计算方法包括：
[0119]q外
＝pt；
[0120]
其中，q
外
为所述锂离子电池的所述对外散热量；p为所述锂离子电池对外散热的功率；t为散热时间；且
[0121]
将温度变化线性后则有：其中，k为将λ、a、δx折算的系数，δt为温度差，求得k即得到q
外
。
[0122]
上述，q
外
通过k值的计算，即可得到。
[0123]
进一步的，所述步骤s320中，所述锂离子电池的导热系数k，通过如下方法计算得到：
[0124]
分别计算充电后静置阶段的导热系数k
充电静置
和放电后静置阶段的导热系数k
充电静置
，并计算k
充电静置
与k
充电静置
的平均值，即得到所述锂离子电池的导热系数k；
[0125]
其中，由于在所述充电后静置阶段和所述放电后静置阶段，所述锂离子电池产生的热量为0，则q＝q
外
+q
内
＝0；
[0126]
其中q为发热量；则q
内
＝-q
外
；
[0127]
则则，
[0128]
进一步的，所述步骤s300，根据所述导热系数及所述锂离子电池的所述电池温度数据，计算得到所述锂离子电池的发热量，包括：
[0129]
步骤s330，根据所述锂离子电池的所述电池温度数据，分别计算得到预设数量周期的充电阶段和放电阶段的发热量，求平均值后即得到所述锂离子电池的发热量。
[0130]
进一步的，所述步骤s330中，所述充电阶段的发热量q
充
的计算方法为：
[0131][0132]
其中，q
充内
为充电阶段的内部温度升高热量；q
充外
为充电阶段的对外散热量；δt
充
为充电阶段的温度变化值；
[0133]
所述放电阶段的发热量q
放
的计算方法为：
[0134][0135]
其中，q
放内
为放电阶段的内部温度升高热量；q
放外
为放电阶段的对外散热量；δt
放
为放电阶段的温度变化值。
[0136]
横向对比测试实验：
[0137]
为了更清楚的说明本技术中所提供的锂离子电池发热量计算方法，通过实验例1-实验例4，分别进行测试，以体现锂离子电池发热量计算方法与现有的效果。
[0138]
基于本发明的测试方法：
[0139]
步骤s1、取待测磷酸铁锂电池，将其在设定为25℃的恒温箱中进行充放电，采集并记录电池温度数据，得到其充放电过程中，温度变化曲线；
[0140]
步骤s2、根据磷酸铁锂电池设计工艺中各主材的使用量，按质量大小累积计算磷酸铁锂电池的比热容，其他占比较小的添加剂和小型结构件忽略不计，表达式如下：
[0141]
[0142]
其中，c为所述理论比热容；ci为所述主材比热容数据中第i类的所述主材类型的比热容；mi为第i类的所述主材类型的重量；经加权平均计算得到本款磷酸铁锂电池的理论比热容c。
[0143]
步骤s3、电池充放电过程分为4个阶段：充电阶段、充电后静置阶段、放电阶段、放电后静置阶段(例如，0.5p充放电速率下，参考图5)。
[0144]
在整个充放电周期中，磷酸铁锂电池产生的热量q主要分为两部分：
[0145]
(1)一部分用于电池自身的加热，即q
内
；
[0146]
(2)一部分用于对外界散热，即q
外
；
[0147]
对于磷酸铁锂电池，有q＝q
外
+q
内
；
[0148]
对于充电阶段和放电阶段，可分别进行计算：(1)电池温度升高的热量和(2)对外散热量，相加即可得电池发热量。
[0149]
而对于静置阶段，电池产生的热量为0，则有：
[0150]
q＝q
外
+q
内
＝0；q
内
＝-q
外
；
[0151]
因此可通过磷酸铁锂电池的温度降低计算其内部损失热量，即可得到其对外散热量。
[0152]
(1)对于磷酸铁锂电池的内部温度升高的热量，有q
内
＝cmδt；
[0153]
其中，q
内
为所述内部温度升高热量；c为所述锂离子电池的所述理论比热容；m为所述锂离子电池的质量；δt为温度变化值；均已知。
[0154]
(2)对于磷酸铁锂电池的对外散热量，有q
外
＝pt；
[0155]
其中p为电池对外散热的功率，t为散热时间，且有
[0156]
将温度变化近似为线性，则有
[0157]
其中，k为将λ、a、δx折算的系数，δt为温度差，求得k即得到q
外
。
[0158]
(3)对于静置阶段
[0159]
由于q
内
＝-q
外
；则则，
[0160]
因此，对于充电后静置阶段和放电后静置阶段，分别计算充电后静置阶段的导热系数k
充电静置
和放电后静置阶段的导热系数k
充电静置
，并计算k
充电静置
与k
充电静置
的平均值，即得到所述锂离子电池的导热系数k；k＝1.61w/。
[0161]
步骤s4、根据上述估算参数和已知数据，可分别计算得到充电阶段和放电阶段的发热量：
[0162]
(1)
[0163]
其中，q
充内
为充电阶段的内部温度升高热量；q
充外
为充电阶段的对外散热量；δt
充
为充电阶段的温度变化值；
[0164]
(2)
[0165]
其中，q
放内
为放电阶段的内部温度升高热量；q
放外
为放电阶段的对外散热量；δt
放
为放电阶段的温度变化值。
[0166]
表2、实验例1-实验例4的各项规格参数及测试结果表
[0167][0168]
参照上述表2，分别选取实验例1-实验例4中的卷绕式方形磷酸铁锂电池，并分别进行如下如下两个测试实验：
[0169]
(1)基于本发明的测试方法进行测试；
[0170]
(2)采用绝热加速量热仪(arc)测试。
[0171]
参考表2，分别利用上述两种方式对实验例1-实验例4中的电池进行测试。通过以上数据计算，并计算多周充放电数据进行平均，得到电池充电阶段发热量和放电阶段发热量；同时，使用arc设备，测试得到电池充放电阶段发热量。
[0172]
由表2中的数据结果可见，针对于实施例1-实施例4中的卷绕式方形磷酸铁锂电池，分别利用本发明中所提供的锂离子电池发热量计算方法进行测试，以及采用绝热加速量热仪(arc)测试，几组实施例中的充电阶段发热量误差平均值为9.30％，放电阶段发热量误差平均值为6.55％，数值接近，误差稳定较小，均在可信且可接受范围内。
[0173]
综合评价，本发明所提供的方法简单方便，在大批量锂离子电池的生产制备过程中，可快速且低成本的对电池发热量进行预估。
[0174]
此外，参考图6，本实施例还提供一种锂离子电池发热量计算装置，包括：
[0175]
获取模块10，用于获取恒温箱中锂离子电池的充放电过程中的电池温度数据；
[0176]
计算模块20，用于根据所述锂离子电池的主材特征及对应的主材比热容数据，计算得到所述锂离子电池的理论比热容；
[0177]
所述计算模块20，还用于基于所述电池温度数据，提取充放电周期温度变化数据，计算得到所述锂离子电池的导热系数；并且，根据所述导热系数及所述锂离子电池的所述电池温度数据，计算得到所述锂离子电池的发热量。
[0178]
此外，本实施例还提供一种锂离子电池发热量计算系统，包括存储器以及处理器，所述存储器存储有锂离子电池发热量计算程序，所述处理器运行所述锂离子电池发热量计算程序以使所述锂离子电池发热量计算系统执行如上述所述的锂离子电池发热量计算方法。
[0179]
此外，本实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有锂离子电池发热量计算程序，所述锂离子电池发热量计算程序被处理器执行时实现如上述所述锂离子电池发热量计算方法。
[0180]
总之，本发明所提供的方法，无需使用绝热加速量热仪(arc)等昂贵设备，仅需恒
温箱即可测试并计算得到电池的发热量，简单方便成本低；通过设置恒温箱温度和充放电倍率，快速简便的计算得到电池在不同工况下的发热量；所得出的电池发热量结果可靠、准确，方法高效实用，而且对设备工艺要求低、测试成本低，具有良好的实用性。
[0181]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0182]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种锂离子电池发热量计算方法，其特征在于，包括：获取恒温箱中锂离子电池的充放电过程中的电池温度数据；根据所述锂离子电池的主材特征及对应的主材比热容数据，计算得到所述锂离子电池的理论比热容；基于所述电池温度数据，提取充放电周期温度变化数据，计算得到所述锂离子电池的导热系数；并且，根据所述导热系数及所述锂离子电池的所述电池温度数据，计算得到所述锂离子电池的发热量。2.如权利要求1所述锂离子电池发热量计算方法，其特征在于，所述根据所述锂离子电池的主材特征及对应的主材比热容数据，计算得到所述锂离子电池的理论比热容，包括：获取所述锂离子电池的主材特征中的主材类型，以及每种所述主材类型对应的主材使用量；获取预设的所述主材比热容数据；根据所述主材使用量，基于所述主材比热容数据，加权平均计算所述锂离子电池的所述理论比热容。3.如权利要求2所述锂离子电池发热量计算方法，其特征在于，所述根据所述主材使用量，基于所述主材比热容数据，加权平均计算所述锂离子电池的所述理论比热容中，计算方法为：其中，c为所述理论比热容；c
i
为所述主材比热容数据中第i类的所述主材类型的比热容；m
i
为第i类的所述主材类型的重量。4.如权利要求1所述锂离子电池发热量计算方法，其特征在于，所述基于所述电池温度数据，提取充放电周期温度变化数据，计算得到所述锂离子电池的导热系数，包括：提取所述锂离子电池的充放电周期温度变化数据；其中，充放电周期，包括依次进行的充电阶段、充电后静置阶段、放电阶段和放电后静置阶段；基于所述充电阶段、所述放电阶段、所述充电后静置阶段和所述放电后静置阶段，计算所述锂离子电池的不同阶段的内部温度升高热量和对外散热量，并根据所述内部温度升高热量和所述对外散热量得出所述锂离子电池的导热系数。5.如权利要求4所述锂离子电池发热量计算方法，其特征在于，所述锂离子电池的所述充电阶段和所述放电阶段的内部温度升高热量的计算方法包括：q
内
＝cmδt；其中，q
内
为所述内部温度升高热量；c为所述锂离子电池的所述理论比热容；m为所述锂离子电池的质量；δt为温度变化值。6.如权利要求5所述锂离子电池发热量计算方法，其特征在于，所述锂离子电池的所述充电阶段和所述放电阶段的对外散热量的计算方法包括：q
外
＝pt；其中，q
外
为所述锂离子电池的所述对外散热量；p为所述锂离子电池对外散热的功率；t
为散热时间；且将温度变化线性后则有：其中，k为将λ、a、δx折算的系数，δt为温度差，求得k即得到q
外
。7.如权利要求6所述锂离子电池发热量计算方法，其特征在于，所述锂离子电池的导热系数k，通过如下方法计算得到：分别计算充电后静置阶段的导热系数k
充电静置
和放电后静置阶段的导热系数k
充电静置
，并计算k
充电静置
与k
充电静置
的平均值，即得到所述锂离子电池的导热系数k；其中，由于在所述充电后静置阶段和所述放电后静置阶段，所述锂离子电池产生的热量为0，则q＝q
外
+q
内
＝0；其中q为发热量；则q
内
＝-q
外
；则则，8.如权利要求7所述锂离子电池发热量计算方法，其特征在于，所述根据所述导热系数及所述锂离子电池的所述电池温度数据，计算得到所述锂离子电池的发热量，包括：根据所述锂离子电池的所述电池温度数据，分别计算得到预设数量周期的充电阶段和放电阶段的发热量，求平均值后即得到所述锂离子电池的发热量。9.如权利要求8所述锂离子电池发热量计算方法，其特征在于，所述充电阶段的发热量q
充
的计算方法为：其中，q
充内
为充电阶段的内部温度升高热量；q
充外
为充电阶段的对外散热量；δt
充
为充电阶段的温度变化值；所述放电阶段的发热量q
放
的计算方法为：其中，q
放内
为放电阶段的内部温度升高热量；q
放外
为放电阶段的对外散热量；δt
放
为放电阶段的温度变化值。10.一种锂离子电池发热量计算装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取恒温箱中锂离子电池的充放电过程中的电池温度数据；计算模块，用于根据所述锂离子电池的主材特征及对应的主材比热容数据，计算得到所述锂离子电池的理论比热容；所述计算模块，还用于基于所述电池温度数据，提取充放电周期温度变化数据，计算得到所述锂离子电池的导热系数；并且，根据所述导热系数及所述锂离子电池的所述电池温度数据，计算得到所述锂离子电池的发热量。11.一种锂离子电池发热量计算系统，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器中存储有锂离子电池发热量计算程序，所述处理器运行所述锂离子电池发热量计算程序以使所述锂离子电池发热量计算系统执行如权利要求1-9任一项所述的锂离子电池发热量计算方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有锂离子电池发热量计算程序，所述锂离子电池发热量计算程序被处理器执行时实现如权利要求1-9任一项所述的锂离子电池发热量计算方法。

技术总结
本发明提供了一种锂离子电池发热量计算方法、装置、系统及存储介质，涉及锂离子电池检测技术领域。所述锂离子电池发热量计算方法包括：获取恒温箱中锂离子电池的充放电过程中的电池温度数据；根据锂离子电池的主材特征及对应的主材比热容数据计算得到理论比热容；提取充放电周期温度变化数据，计算得到导热系数；并且计算得到发热量。本发明所提供的计算方法仅需恒温箱即可测试并计算得到电池的发热量，简单方便成本低；通过设置恒温箱温度和充放电倍率，快速简便的计算得到电池在不同工况下的发热量；所得出的电池发热量结果可靠、准确且方法高效实用，对设备工艺要求低、测试成本低，具有良好的实用性。具有良好的实用性。具有良好的实用性。


技术研发人员：韩雨佳 闫龙龙 李纾黎 夏信德 李浩 关志权 刘海冲 黄森
受保护的技术使用者：柳州鹏辉能源科技有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/7/21