用于离子电池的硬碳材料筛选方法和装置与流程

    专利2025-05-19  16


    本技术涉及电池,特别涉及一种用于离子电池的硬碳材料筛选方法和装置。


    背景技术:

    1、硬碳材料是离子电池应用中最重要的负极材料之一,具备性能稳定、成本低且商业化程度高等优势。现有硬碳评估测试大多以规格书的形式出现,只能对比单一的某项性能,无法预先估量其在离子电池中的综合性能,影响硬碳材料的筛选准确性。


    技术实现思路

    1、针对现有技术的上述问题,本技术提供一种用于离子电池的硬碳材料筛选方法和装置,能够提升硬碳材料筛选的信息全面性和准确性。具体技术方案如下:

    2、一方面,本技术提供一种用于离子电池的硬碳材料筛选方法,所述方法包括:

    3、获取多种候选硬碳材料中每一种候选硬碳材料的多个物化性能参数值,所述物化性能参数值是所述候选硬碳材料的本征参数的值;

    4、针对每一种所述候选硬碳材料,对所述多个物化性能参数值进行针对电池性能的质量评估,得到所述候选硬碳材料的本征质量评价指标;

    5、获取每一种所述候选硬碳材料的电池性能评价指标,所述电池性能评价指标用于表征负极材料包括所述候选硬碳材料的标准体系半电池在电池性能维度上的质量;

    6、基于所述本征质量评价指标和所述电池性能评价指标进行综合质量评价,得到每一种所述候选硬碳材料的综合评价指标;

    7、基于所述综合评价指标从所述多种候选硬碳材料中筛选出目标硬碳材料。

    8、可能的实施方式中,所述对所述多个物化性能参数值进行针对电池性能的质量评估,得到所述候选硬碳材料的本征质量评价指标包括:

    9、基于第一预设对应关系确定所述多个物化性能参数值中每一所述物化性能参数值对应的第一质量指标,所述第一预设对应关系包括物化性能参数的多个物化性能参数值与多个质量指标间的映射关系;

    10、对各所述第一质量指标进行累加统计,得到所述本征质量评价指标。

    11、可能的实施方式中,所述获取每一种所述候选硬碳材料的电池性能评价指标包括:

    12、获取所述候选硬碳材料的至少一项电池性能数据,所述电池性能数据是通过制备负极材料包括所述候选硬碳材料的标准体系半电池,并对所述标准体系半电池进行电池性能测试得到的;

    13、对所述至少一项电池性能数据进行电池质量评估,得到每一所述电池性能数据的第二质量指标;

    14、对各所述第二质量指标进行累加统计,得到所述电池性能评价指标。

    15、可能的实施方式中,所述至少一项电池性能数据包括所述标准体系半电池的可逆克容量、首圈充放电效率和平台段嵌入克容量占比中的至少之一;所述平台段嵌入克容量占比是指所述标准体系半电池的首圈放电曲线中电压小于预设电压值的放电区段所贡献的克容量在总放电克容量中的占比。

    16、可能的实施方式中,所述对所述至少一项电池性能数据进行电池质量评估,得到每一所述电池性能数据的第二质量指标包括:

    17、基于第二预设对应关系确定所述至少一项电池性能数据各自对应的第二质量指标,所述第二预设对应关系包括的多个电池性能数据与多个质量指标间的映射关系。

    18、可能的实施方式中,所述获取每一种所述候选硬碳材料的电池性能评价指标包括:

    19、将所述多个物化性能参数值输入目标网络模型进行性能评价预测,得到所述电池性能评价指标;

    20、所述目标网络模型是以样本硬碳材料的多个样本物化性能参数值和至少一项样本电池性能数据作为预设网络模型的输入,并以所述样本硬碳材料的样本标签为期望输出进行性能评价预测的约束训练得到的,所述样本标签用于表征所述样本硬碳材料的电池性能评价指标的真值。

    21、可能的实施方式中,所述方法还包括:

    22、获取样本训练数据,所述样本训练数据包括多个样本硬碳材料各自的多个样本物化性能参数值、至少一项样本电池性能数据和样本标签;

    23、将所述多个样本硬碳材料各自的多个样本物化性能参数值和至少一项样本电池性能数据输入所述预设网络模型进行性能评价预测,得到所述多个样本硬碳材料各自的样本预测结果;

    24、基于所述多个样本硬碳材料各自的样本预测结果和所述多个样本硬碳材料的样本标签间的差异确定模型损失;

    25、基于所述模型损失训练所述预设网络模型至满足训练结束条件,得到所述目标网络模型。

    26、可能的实施方式中,所述基于所述本征质量评价指标和所述电池性能评价指标进行综合质量评价,得到每一种所述候选硬碳材料的综合评价指标包括:

    27、对所述本征质量评价指标和所述电池性能评价指标进行加和处理,并基于加和结果生成所述综合评价指标。

    28、可能的实施方式中,所述基于所述综合评价指标从所述多种候选硬碳材料中筛选出目标硬碳材料包括:

    29、基于所述综合评价指标对所述多种候选硬碳材料进行排序,得到排序结果;

    30、基于所述排序结果将前n个候选硬碳材料确定为所述目标硬碳材料。

    31、另一方面,本技术提供一种用于离子电池的硬碳材料筛选装置,所述装置包括:

    32、第一获取模块:用于获取多种候选硬碳材料中每一种候选硬碳材料的多个物化性能参数值,所述物化性能参数值是所述候选硬碳材料的本征参数的值;

    33、本征评估模块:用于针对每一种所述候选硬碳材料,对所述多个物化性能参数值进行针对电池性能的质量评估,得到所述候选硬碳材料的本征质量评价指标;

    34、第二获取模块:用于获取每一种所述候选硬碳材料的电池性能评价指标,所述电池性能评价指标用于表征负极材料包括所述候选硬碳材料的标准体系半电池在电池性能维度上的质量;

    35、综合评价模块:用于基于所述本征质量评价指标和所述电池性能评价指标进行综合质量评价,得到每一种所述候选硬碳材料的综合评价指标;

    36、筛选模块:用于基于所述综合评价指标从所述多种候选硬碳材料中筛选出目标硬碳材料。

    37、另一方面,本技术提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序,所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上所述的用于离子电池的硬碳材料筛选方法。

    38、另一方面,本技术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或至少一段程序,所述至少一条指令或至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如前述的用于离子电池的硬碳材料筛选方法。

    39、另一方面,本技术提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现如前述的用于离子电池的硬碳材料筛选方法。

    40、基于上述技术方案,本技术具有以下有益效果:

    41、本技术的技术方案首先针对多种候选硬碳材料获取其中每一种的多个本征参数的物化性能参数值,以作为本征性能数据基础,然后对多个物化性能参数值进行针对电池性能的质量评估,得到候选硬碳材料的本征质量评价指标,以作为本征性能评价数据;并且,获取每一种候选硬碳材料的电池性能评价指标,该电池性能评价指标用于表征以候选硬碳材料为负极材料的标准体系半电池在电池性能维度上的质量,以作为电池性能评价数据;然后基于本征质量评价指标和电池性能评价指标进行综合质量评价,得到每一种候选硬碳材料的综合评价指标,从而筛选出目标硬碳材料;通过综合本征性能评价数据和电池性能评价数据,得到涵盖多维性能角度的综合评估结果,提升硬碳材料性能评价的准确性和全面性。


    技术特征:

    1.一种用于离子电池的硬碳材料筛选方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1中所述的方法,其特征在于,所述对所述多个物化性能参数值进行针对电池性能的质量评估,得到所述候选硬碳材料的本征质量评价指标包括:

    3.根据权利要求1中所述的方法,其特征在于,所述获取每一种所述候选硬碳材料的电池性能评价指标包括:

    4.根据权利要求3中所述的方法,其特征在于,所述至少一项电池性能数据包括所述标准体系半电池的可逆克容量、首圈充放电效率和平台段嵌入克容量占比中的至少之一;所述平台段嵌入克容量占比是指所述标准体系半电池的首圈放电曲线中电压小于预设电压值的放电区段所贡献的克容量在总放电克容量中的占比。

    5.根据权利要求3中所述的方法,其特征在于,所述对所述至少一项电池性能数据进行电池质量评估,得到每一所述电池性能数据的第二质量指标包括:

    6.根据权利要求1中所述的方法,其特征在于,所述获取每一种所述候选硬碳材料的电池性能评价指标包括:

    7.根据权利要求6中所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

    8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述本征质量评价指标和所述电池性能评价指标进行综合质量评价,得到每一种所述候选硬碳材料的综合评价指标包括:

    9.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述综合评价指标从所述多种候选硬碳材料中筛选出目标硬碳材料包括:

    10.一种用于离子电池的硬碳材料筛选装置,其特征在于,所述装置包括:


    技术总结
    本申请涉及电池技术领域,特别涉及一种用于离子电池的硬碳材料筛选方法和装置,方法包括获取多种候选硬碳材料中每一种候选硬碳材料的多个物化性能参数值,物化性能参数值是候选硬碳材料的本征参数的值;针对每一种候选硬碳材料,对多个物化性能参数值进行针对电池性能的质量评估,得到本征质量评价指标;获取每一种候选硬碳材料的电池性能评价指标,电池性能评价指标用于表征负极材料包括候选硬碳材料的标准体系半电池在电池性能维度上的质量;基于本征质量评价指标和电池性能评价指标进行综合质量评价,得到每一种候选硬碳材料的综合评价指标;基于综合评价指标从多种候选硬碳材料中筛选出目标硬碳材料。本申请能够有效提高筛选准确性。

    技术研发人员:马恬,陈雷,赵建庆
    受保护的技术使用者:江苏众钠能源科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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