信息处理方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本公开涉及电池领域，具体地，涉及一种信息处理方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

随着行业内对更大单体容量、更高比能量锂离子电池的迫切需求，电池热设计的重要性不言而喻。一般的，大型电池的性能受温度的影响很大，温度过高或过低、分布不均匀都会加速电池性能的衰退，甚至可能产生热失控引发安全问题。相关技术中，动力电池在实际使用过程中，可以通过温度传感器件检测到正负母线Busbar温度。然而，传感器的监测范围是有限的，为了获得电池内部更多位置的温度，增加布置温度传感器也增加了电池的设计成本。

发明内容

本公开的目的是提供一种信息处理方法、装置、电子设备和存储介质，能够解决电池设计参数标定难度较大的问题。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种信息处理方法，所述方法包括：

获取电池内的预设位置的温度值；

获取所述电池的第一部件的热参数和第二部件的热参数，所述第一部件和所述第二部件具有共用的交界面；

将所述温度值、所述第一部件的热参数和所述第二部件的热参数输入预设的电池热分布模型，得到所述第一部件在所述交界面上的第一温度值和所述第二部件在所述交界面上的第二温度值；

根据所述第一温度值和所述第二温度值确定所述交界面的热阻值。

可选的，所述热参数包括比热容；所述部件包括比热容不同的多个子部件；获取所述电池的部件的热参数，包括：

获取每一所述子部件的比热容、密度和尺寸；

根据多个所述子部件的所述比热容、所述密度和所述尺寸计算相对于所述部件的总质量的比热容平均值，将所述比热容平均值作为所述部件的比热容。

可选的，所述热参数包括沿预设方向的热导率；所述部件包括沿所述预设方向依次排列的热导率不同的多个子部件；获取所述电池的部件的热参数，包括：

获取所述每一所述子部件的热导率和沿所述预设方向的尺寸；

根据多个所述子部件的所述热导率和所述沿所述预设方向的尺寸，计算相对于所述部件在所述预设方向上的总尺寸的热导率平均值，将所述热导率平均值作为所述部件在所述预设方向上的热导率。

可选的，所述电池包括一个或多个以下部件：极组、极耳、位于所述极组端部的盖板、极柱、连接所述极柱的母线、正负极连接片；

所述电池热分布模型是根据所述电池的所述部件的尺寸设置的。

可选的，在所述电池热分布模型中正极极耳的厚度为多个所述极组的正极极耳的厚度之和，在所述电池热分布模型中负极极耳的厚度为多个所述极组的负极极耳的厚度之和。

可选的，所述获取电池内的预设位置的温度值，包括：

获取所述电池的工况指标信息，所述工况信息包括化学能指标和/或电能指标；

根据所述工况指标信息和预设的产热计算模型确定所述预设位置的温度值，其中，所述产热计算模型包括不同工况指标与所述预设位置的温度值对应关系。

可选的，所述电能指标包括电流，所述预设位置位于极耳。

本公开第二方面提供一种信息处理装置，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取电池内的预设位置的温度值；

第二获取模块，用于获取所述电池的第一部件的热参数和第二部件的热参数，所述第一部件和所述第二部件具有共用的交界面；

模型处理模块，用于将所述温度值、所述第一部件的热参数和所述第二部件的热参数输入预设的电池热分布模型，得到所述第一部件在所述交界面上的第一温度值和所述第二部件在所述交界面上的第二温度值；根据所述第一温度值和所述第二温度值确定所述交界面的热阻值。

可选的，所述热参数包括比热容；所述部件包括比热容不同的多个子部件；所述第二获取模块，用于：

获取每一所述子部件的比热容、密度和尺寸；

根据多个所述子部件的所述比热容、所述密度和所述尺寸计算相对于所述部件的总质量的比热容平均值，将所述比热容平均值作为所述部件的比热容。

可选的，所述热参数包括沿预设方向的热导率；所述部件包括沿所述预设方向依次排列的热导率不同的多个子部件；所述第二获取模块，用于：

获取所述每一所述子部件的热导率和沿所述预设方向的尺寸；

根据多个所述子部件的所述热导率和所述沿所述预设方向的尺寸，计算相对于所述部件在所述预设方向上的总尺寸的热导率平均值，将所述热导率平均值作为所述部件在所述预设方向上的热导率。

可选的，所述电池包括一个或多个以下部件：极组、极耳、位于所述极组端部的盖板、极柱、连接所述极柱的母线、正负极连接片；所述电池热分布模型是根据所述电池的所述部件的尺寸设置的。

可选的，在所述电池热分布模型中正极极耳的厚度为多个所述极组的正极极耳的厚度之和，在所述电池热分布模型中负极极耳的厚度为多个所述极组的负极极耳的厚度之和。

可选的，所述第一获取模块，用于：

获取所述电池的工况指标信息，所述工况信息包括化学能指标和/或电能指标；

根据所述工况指标信息和预设的产热计算模型确定所述预设位置的温度值，其中，所述产热计算模型包括不同工况指标与所述预设位置的温度值对应关系。

可选的，所述电能指标包括电流，所述预设位置位于极耳。

第三方面，提供一种电子设备，所述设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储程序代码；所述处理器用于调用所述程序代码，当程序代码被执行时用于执行任一项所述信息处理方法。

第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现任一项所述信息处理方法。

本公开实施例中，通过获取电池内的预设位置的温度值，并将所述温度值、所述第一部件的热参数和所述第二部件的热参数输入预设的电池热分布模型，得到所述第一部件在所述交界面上的第一温度值和所述第二部件在所述交界面上的第二温度值，进而根据所述第一温度值和所述第二温度值确定所述交界面的热阻值，可以为电池的热分布仿真提供更为精确参考。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一示例性实施例提供的一种信息处理方法流程图。

图2是本公开一示例性实施例提供的一种模型的示意图。

图3是本公开一示例性实施例提供的一种模型的示意图。

图4是本公开一示例性实施例提供的一种模型的示意图。

图5是本公开一示例性实施例提供的一种模型的示意图。

图6是本公开一示例性实施例提供的一种信息处理装置框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

动力电池系统通常由多个电池模组串联组成，先由电芯组装成为模组，再将模组连接整合成为整包系统。在这个过程中，模组壳体及其连接固定件浪费了大量的电池包空间，也使整包的体积能量密度和重量能量密度远小于单体能量密度。如今，电池行业内都在推行的大模组甚至是无模组的方案，如“CTP”、“刀片电芯”等高能量密度的整包也即将量产应用。MC(Module Cell)电芯是多腔体电芯，腔体数随制造工艺的提升可增多。相比刀片电芯，MC电芯相当于把刀片电芯堆叠在一起，两个相邻的壳壁变为一个内腔壳壁，腔体数越多，能量密度可进一步加大。但随者电芯尺寸的进一步增大，组合电芯在使用过程的性能受温度的影响很大，温度过高或过低、分布不均匀都会加速电池性能的衰退，甚至引起严峻的热失控安全问题。因此，识别出MC电芯在使用过程中的温度场分布尤为重要。在实际电池使用过程中，使用工况负责，如果对MC电芯每个腔体内都布置温感线，不仅费时费力，还增加了成本。

也就是说，电池包中的电芯受排布的影响，每个电芯所处的温度场是有差异的。而多数热失控都是由电芯内部温度升高到一定程度引发的，因此需要提前识别出不同温度场环境的电池的内外温度分布。

通过简单的实验外加仿真的方法对MC电芯的温度分布进行预测，不仅可以提前识别使用工况下的电池风险，还能优化电池的使用边界，对电池的热设计和使用尤为重要。目前的测试(受布置温感线数量的限制)和仿真(一般会忽略壳体和盖板的影响)中，难以准确知道电芯内外部更多位置的温度，如正负极连接片温度、正负极Busbar温度，极组与极组之间的温差、极组与壳体内壁的温差等。

而电池的不同部件之间的的热参数是有差异的，比如说电池的极组和极耳属于不同的材质，他们之间的交界面位置处存在热阻，得到这些部件与部件共用的交界面的热阻，能够一定程度上帮助对电池的温度分部进行预测。

如图1所示是本公开一示例性实施例提供的一种信息处理方法，所述方法包括：

S11，获取电池内的预设位置的温度值。

在一种可选实施方式中，通过在电池中预设位置设置的温度传感器获取所述预设位置的温度值，或者，获取预先标定的所述预设位置的温度值。

在另一种可选实施方式中，所述获取电池内的预设位置的温度值，包括：

获取所述电池的工况指标信息，所述工况信息包括化学能指标和/或电能指标；根据所述工况指标信息和预设的产热计算模型确定所述预设位置的温度值，其中，所述产热计算模型包括不同工况指标与所述预设位置的温度值对应关系。

示例的，所述电能指标包括电流，所述预设位置位于所述极耳。电池是分正负极的，极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗的说电池正负两极的极耳是在进行充放电时的接触点。这个接触点可能并不是电池外表的那个铜片，而是电池内部的一种连接。示例的，极耳分为三种材料，电池的正极使用铝(Al)材料，负极使用镍(Ni)材料，负极也有铜镀镍(Ni—Cu)材料，它们都是由胶片和金属带两部分复合而成。正、负极的极耳处实际上是正、负极充放电的触点，这个触点处会有较大的发热量。对此，可以通过电流，以及电导率计算得到该位置处的发热量。

S12，获取所述电池的第一部件的热参数和第二部件的热参数，所述第一部件和所述第二部件具有共用的交界面。

示例的，所述电池包括一个或多个以下部件：极组、极耳、位于所述极组端部的盖板、极柱、连接所述极柱的母线、正负极连接片。

所述热参数包括比热容、导热率、产热率中一种或者多种参数。

S13，将所述温度值、所述第一部件的热参数和所述第二部件的热参数输入预设的电池热分布模型，得到所述第一部件在所述交界面上的第一温度值和所述第二部件在所述交界面上的第二温度值。

具体的，所述电池热分布模型可以包括两部分内容，一部分是根据所述电池的所述部件的尺寸设置的三维模型。比如，根据COMSOL Multiphisics仿真软件，以及电池的部件的实际尺寸，绘制能够表征所述电池的部件在三维空间中的分布的模型。另一部分是具体的热传导计算公式，这里可以通过预设的热量传导函数进行求解。

进一步的，所述热参数可以作为所述模型判断来自于所述特定热源的热量在整个三维模型中的热量传递，进而仿真出特定部位的温度情况。

S14，根据所述第一温度值和所述第二温度值确定所述交界面的热阻值。

值得说明的是，在第一部件和第二部件可能是尺寸较小的部件，在这些部件上直接安放温度传感器测量，其温度可能会受到周边其他部件的温度影响，可能会遇到温度测量值不够精准的问题。另外第一部件和第二部件本身共用交界面，通过传感器上述公用交界面的第一部件在所述交界面处的温度和第二部件在所述交界面处的温度，很难体现二者之间的细微差值。

具体的，可以根据所述第一温度值和所述第二温度值之间的差值，以及预设的热阻值计算公式，求解得到所述交界面的热阻值。

而本公开实施例中，通过获取电池内的预设位置的温度值，并将所述温度值、所述第一部件的热参数和所述第二部件的热参数输入预设的电池热分布模型，得到所述第一部件在所述交界面上的第一温度值和所述第二部件在所述交界面上的第二温度值，进而根据所述第一温度值和所述第二温度值确定所述交界面的热阻值，可以为电池的热分布仿真提供更为精确参考。

下面例举一种建立电池热分布模型的具体实施方式。

在软件中建立MC电芯热模型，极组采用电化学-热模型计算或者直接引入Bernadi产热方程计算的热源，极耳和结构件(MC电芯的铝壳和一体式盖板)采用电-热耦合模型计算的热源。以下主要是3D热模型的设置方法：

处理一：极组的处理；

每个极组包括若干个电池单元，在实际工况下，内部温度场分布复杂，而非均匀分布。但是实际过程中，如果把整个极组(N个3D电化学单元)都放到模型中，会存在网格数目过大的问题，普通计算机难以计算，即使用服务器进行计算，也存在修参复杂，计算一次耗时过长的现象。

如图2所示本公开实施例所示的是一种关于模型示意图。为简化网格化，仅用两个长方体代替每个腔体内的两个极组，四个腔总共有8个极组。

在一中可选的实施方式中，所述热参数包括比热容；所述部件包括比热容不同的多个子部件；获取所述电池的部件的热参数，包括：获取每一所述子部件的比热容、密度和尺寸；根据多个所述子部件的所述比热容、所述密度和所述尺寸计算相对于所述部件的总质量的比热容平均值，将所述比热容平均值作为所述部件的比热容。

示例的，可以根据上述可选实施方式对极组赋予平均比热容、平均密度、不同方向上的平均热导率。

极组平均比热容采用质量平均的方法，这里需考虑极组中的每个部件，具体的可以按照下述公式求解：

其中，ρ表示密度，C

在一中可选的实施方式中，所述热参数包括沿预设方向的热导率；所述部件包括沿所述预设方向依次排列的热导率不同的多个子部件；获取所述电池的部件的热参数，包括：获取所述每一所述子部件的热导率和沿所述预设方向的尺寸；根据多个所述子部件的所述热导率和所述沿所述预设方向的尺寸，计算相对于所述部件在所述预设方向上的总尺寸的热导率平均值，将所述热导率平均值作为所述部件在所述预设方向上的热导率。

计算不同方向导热参数采用等效热阻串并联的方法。例如，在多个极组叠加排列的厚度方向导热参数可以通过热阻并联的方式求解：

处理二：极耳的处理；

在一中可选的实施方式中，在所述电池热分布模型中正极极耳的厚度为多个所述极组的正极极耳的厚度之和，在所述电池热分布模型中负极极耳的厚度为多个所述极组的负极极耳的厚度之和。正/负极极耳在模型中的外型可以被处理为如图2所示的极耳部分，整个极组的极耳厚度为单个极组所有正/负极极耳的总厚度。产热率可表示为：

处理三：一体式盖板的处理；

如图3所示本公开实施例所示的是另一种关于模型示意图。采用等效的方式把细节的盖板附近的结构处理成如图3所示的模型。如图3所示，所述模型的盖板附近的结构包括母线Busbar，铆接块，一体式盖板，极柱(如虚线圈注部位)，连接片(如虚线圈注部位)。

盖板为铜、铝材质，是良好的导体，电阻很小，可以忽略其在充放电过程中的产热。如图4所示本公开实施例所示的是另一种关于模型示意图。如图4所示，盖板上电阻相对较大的部位即为焊接部位：包括Busbar与极柱的焊接处，连接片与极柱的焊接处(如虚线圈注部位)，以及连接片与极耳的焊接处(如虚线圈注部位)。焊接点在模型中尺寸较大，如果绘制出焊接点，会造成网格过小而使网格数量增大，甚至网格出现不收敛，故此三个位置的热源采用边界热源的方式，分别定义其交界面为产热处，图4为三个交界面。

处理四：在MC电芯的铝壳与极组的交界面、极组和极组间的交界面处，由于有热阻的存在，导致温度不连续而热流密度连续。在固体传热物理场添加薄层，根据两个位置的温差，拟合出热阻值，此界面无实际物理意义，故密度和比热容均为0。各个交界面的热阻确认可以参照上述步骤S11-S14，此处不再赘述。

处理五：如图5所示本公开实施例所示的是另一种关于模型示意图。左侧的部分为从一端看向模型立体效果示意，右侧为从另一端看向模型立体效果示意。四腔体电芯通过外部串联组成，每个箭头标注了电芯里的电流走向。如图5所示。壳体可以设置不带电，极柱与盖板接触面设置为薄层，定义薄层属性为PP材料，薄层厚度为实际厚度。此界面的密度和比热容均为PP材料的属性。

本公开提供了一种电池热分布模型的建立方式，可以通过该电池分部模型对电芯内外部温度进行预测，可实现预测真实结构的电池，尤其是MC电芯不同腔体内外的温度分布，得到MC电芯内外部更多位置点的温度。同时可实现反向对电芯内部结构进行优化，进而辅助电芯设计。

基于本公开提供的实施方式，能够得到电芯内外部产热和电芯内部不同交界面的热组。此外，如果用真实结构的电芯进行温度分布预测，可以使客户得到更多的电芯内外温度数据(包括盖板、壳体的任意位置)，更直观的可视化的内外温度效果图。能够通过此模型预测不同工况下电芯不同位置的温度分布数据，节省测试资源，进行正向热设计。

图6是本公开实施例示出的一种信息处理装置，所述装置包括：

第一获取模块610，用于获取电池内的预设位置的温度值；

第二获取模块620，用于获取所述电池的第一部件的热参数和第二部件的热参数，所述第一部件和所述第二部件具有共用的交界面；

模型处理模块630，用于将所述温度值、所述第一部件的热参数和所述第二部件的热参数输入预设的电池热分布模型，得到所述第一部件在所述交界面上的第一温度值和所述第二部件在所述交界面上的第二温度值；根据所述第一温度值和所述第二温度值确定所述交界面的热阻值。

本公开实施例中，通过获取电池内的预设位置的温度值，并将所述温度值、所述第一部件的热参数和所述第二部件的热参数输入预设的电池热分布模型，得到所述第一部件在所述交界面上的第一温度值和所述第二部件在所述交界面上的第二温度值，进而根据所述第一温度值和所述第二温度值确定所述交界面的热阻值，可以为电池的热分布仿真提供更为精确参考。

可选的，所述热参数包括比热容；所述部件包括比热容不同的多个子部件；所述第二获取模块，用于：

获取每一所述子部件的比热容、密度和尺寸；

根据多个所述子部件的所述比热容、所述密度和所述尺寸计算相对于所述部件的总质量的比热容平均值，将所述比热容平均值作为所述部件的比热容。

可选的，所述热参数包括沿预设方向的热导率；所述部件包括沿所述预设方向依次排列的热导率不同的多个子部件；所述第二获取模块，用于：

获取所述每一所述子部件的热导率和沿所述预设方向的尺寸；

根据多个所述子部件的所述热导率和所述沿所述预设方向的尺寸，计算相对于所述部件在所述预设方向上的总尺寸的热导率平均值，将所述热导率平均值作为所述部件在所述预设方向上的热导率。

可选的，所述电池包括一个或多个以下部件：极组、极耳、位于所述极组端部的盖板、极柱、连接所述极柱的母线、正负极连接片；所述电池热分布模型是根据所述电池的所述部件的尺寸设置的。

可选的，在所述电池热分布模型中正极极耳的厚度为多个所述极组的正极极耳的厚度之和，在所述电池热分布模型中负极极耳的厚度为多个所述极组的负极极耳的厚度之和。

可选的，所述第一获取模块，用于：

获取所述电池的工况指标信息，所述工况信息包括化学能指标和/或电能指标；

根据所述工况指标信息和预设的产热计算模型确定所述预设位置的温度值，其中，所述产热计算模型包括不同工况指标与所述预设位置的温度值对应关系。

可选的，所述电能指标包括电流，所述预设位置位于极耳。

本公开还提供一种电子设备，所述设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储程序代码；所述处理器用于调用所述程序代码，当程序代码被执行时用于执行任一项所述信息处理方法。

本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现任一项所述信息处理方法。

本领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结其构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述功能模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。