CN108172883A - 一种电池卷芯参数的计算方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电池卷芯参数的计算方法、装置、设备及存储介质，包括如下步骤：根据电池卷芯的预设参数计算螺旋线参数后结合螺旋线模型得到电池卷芯的负极片螺旋线信息；根据预设参数以及负极片螺旋线信息绘制卷芯结构模型图后按照预设规则设置正极耳、负极耳位置，并获取极耳间夹角、正极耳与正极片收尾位置夹角以及正极耳所在的圆的半径；根据卷芯结构模型图以及组件材料的厚度获取正极耳、负极耳所在卷芯直径；根据卷芯直径确定电池卷芯的正极片、负极片裁切尺寸、所述正极耳焊接位置以及负极耳焊接位置，能够避免传统同心圆模型造成的计算误差，减少计算量，并准确判断极片收尾位置、极耳位置以及极耳间角度。

Description

一种电池卷芯参数的计算方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及电池卷芯技术领域，尤其涉及一种电池卷芯参数的计算方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

电池作为一种能量密度高的能源，吸引了全世界各国的广泛关注。欧美、日韩等一流设备厂商早年便开始了圆柱动力电池相关技术的研发及产业化工作。

通常，电池的卷芯是通过将正极片、负极片、2层隔膜以及正极耳、负极耳、保护胶带螺旋卷绕贴合而成。为了保证卷芯直接可以正常装配入壳，卷芯的直径需要保证在规定值范围内，为了保证电池卷芯可以直接正常装配入壳，在制作电池卷芯的过程中需要控制卷芯直径尺寸。现有技术中，圆柱动力电池卷芯结构按照同心圆的模型计算卷芯直径，叠加每一层正极片、负极片厚度、隔膜厚度以及正极耳、负极耳、保护胶带计算。如图1所示为现有技术中电池卷芯结构参数计算方法所使用的同心圆模型示意图。在同心圆模型中，直接将正极片110、负极片120以及隔膜130作为同心圆进行叠加计算。具体的计算方式为：假设基圆半径为R0，正极片厚度为a，负极片厚度为b，隔膜厚度为c，正极耳厚度t1，负极耳厚度t2，极耳贴胶厚度t3，收尾贴胶厚度t4。计算每圈负极片长度为：Ln＝3.14×(2×(R0+n×(a+c))；其中n是电池卷芯卷绕的圈数，n＝1、2、3.....n；根据负极片长度计算卷绕总圈数N：L_{(负极片总长度)}＝L1+L2+...LN；卷芯直径最大值Φ＝R0+n×(a+b+c)+(t1+t2+t3+t4)。

采用同心圆模型计算卷芯直径时，不仅计算量大，而且在每圈实际卷绕长度上，同心圆模型的计算长度均存在偏差，且卷绕圈数越多，累计偏差大，无法做到精确分析极片收尾位置。另外，计算卷芯直径采用同心圆模型只能计算出最大直径，无法准确计算卷芯结构中极片的收尾位置、极耳间角度以及极耳焊接位置尺寸。

发明内容

本发明实施例提供了一种电池卷芯参数的计算方法、装置、设备及存储介质，能够避免传统同心圆模型造成的计算误差，减少计算量，并准确判断极片收尾位置、极耳在卷芯上的位置以及极耳间角度。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池卷芯参数的计算方法，包括：

根据电池卷芯的预设参数计算螺旋线参数，并根据所述螺旋线参数以及螺旋线模型得到所述电池卷芯的负极片螺旋线信息，其中，所述负极片螺旋线信息包括负极片卷绕总圈数和负极片收尾位置；

根据所述预设参数以及负极片螺旋线信息绘制卷芯结构模型图，并依据所述卷芯结构模型图按照预设规则设置正极耳位置、第一负极耳位置以及第二负极耳位置，并获取正极耳与第一负极耳夹角、第一负极耳与第二负极耳间夹角、正极耳与正极片收尾位置夹角以及正极耳所在的圆的半径；

根据所述卷芯结构模型图以及组件材料的厚度获取所述正极耳所在卷芯直径以及所述负极耳所在卷芯直径；

根据所述卷芯直径确定所述电池卷芯的正极片裁切尺寸、负极片裁切尺寸、所述正极耳焊接位置以及所述负极耳焊接位置。

第二方面，本发明实施例提供了一种电池卷芯参数的计算装置，包括：

第一参数获取模块，用于根据电池卷芯的预设参数计算螺旋线参数，并根据所述螺旋线参数以及螺旋线模型得到所述电池卷芯的负极片螺旋线信息，其中，所述负极片螺旋线信息包括负极片卷绕总圈数和负极片收尾位置；

第二参数获取模块，用于根据所述预设参数以及负极片螺旋线信息绘制卷芯结构模型图，并依据所述卷芯结构模型图按照预设规则设置正极耳位置、第一负极耳位置以及第二负极耳位置，并获取正极耳与第一负极耳夹角、第一负极耳与第二负极耳间夹角、正极耳与正极片收尾位置夹角以及正极耳所在的圆的半径；

直径确定模块，用于根据所述卷芯结构模型图以及组件材料的厚度获取所述正极耳所在卷芯直径以及所述负极耳所在卷芯直径；

参数确定模块，用于根据所述卷芯直径确定所述电池卷芯的正极片裁切尺寸、负极片裁切尺寸、所述正极耳焊接位置以及所述负极耳焊接位置。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算设备，所述计算设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述所涉及的任一所述的电池卷芯参数的计算方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述所涉及的任一所述的电池卷芯参数的计算方法。

本发明实施例通过建立一种符合实际的卷绕模型即螺旋线模型线对卷芯的卷绕圈数、卷芯直径、极片的收尾位置以及极耳间角度做更加精确的分析，从而避免传统同心圆模型造成的计算误差，减少计算量，并准确判断极片收尾位置、极耳在卷芯上的位置以及极耳间角度。

附图说明

图1为现有技术中计算电池卷芯结构参数的同心圆模型示意图；

图2a是本发明实施例一提供的一种电池卷芯参数的计算方法的流程图；

图2b是本发明实施例一提供的一种负极片螺旋线示意图；

图2c是本发明实施例一提供的一种卷芯结构模型图示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种电池卷芯参数的计算装置的示意图；

图4为本发明实施例三提供的一种计算设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图2a是本发明实施例一提供的一种电池卷芯参数的计算方法的流程图，图2b是本发明实施例一提供的一种负极片螺旋线示意图，本实施例可适用于准确计算电池卷芯参数的情况，该方法可以由电池卷芯参数的计算装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并一般可集成在计算设备中，该方法包括如下操作：

S110、根据电池卷芯的预设参数计算螺旋线参数，并根据所述螺旋线参数以及螺旋线模型得到所述电池卷芯的负极片螺旋线信息，其中，所述负极片螺旋线信息包括负极片卷绕总圈数和负极片收尾位置。

在本发明实施例中，电池卷芯的结构由负极片、隔膜、正极片以及隔膜一起卷绕成一个电池芯体。其中，电池卷芯可以是圆柱形，也可以是棱柱形。螺旋线参数包括基圆和螺距，需要以电池卷芯的预设参数来计算。螺旋线模型包括负极片的螺旋线参数和负极片长度，可以依据螺旋线参数以及螺旋线模型利用画图软件绘制负极片螺旋线，并根据绘制好的负极片螺旋线具体得到负极片的卷绕总圈数和负极片收尾位置等信息。可选的，画图软件可以选用solidworks软件，通过solidworks软件利用螺旋线参数以及螺旋线模型能够精确得到负极片的螺旋线信息。

在本发明的一个可选实施例中，所述电池卷芯的预设参数包括卷针直径、负极片厚度、正极片厚度、隔膜厚度以及负极片长度；所述螺旋线参数包括隔膜预卷绕基圆、隔膜预卷绕螺距和负极片卷绕基圆以及负极片螺距。

其中，卷针用于将叠加好的正极片、负极片、2层隔膜以及正极耳、负极耳、极耳覆盖胶进行卷绕贴合，因此，卷针直径会直接影响螺旋线参数中卷绕基圆的相关参数。在进行卷绕时，不同的卷绕设备中卷针直径会有所不同，本发明实施例对此并不进行限制。

示例性的，如图2b所示，螺旋线参数包括隔膜预卷绕螺旋线参数和负极片卷绕螺旋线参数。其中，隔膜预卷绕螺旋线参数包括隔膜预卷绕基圆和隔膜预卷绕螺距，负极片卷绕螺旋线参数包括负极片卷绕基圆和负极片螺距。隔膜预卷绕基圆是在卷绕轴中的卷针直径上预先卷绕的1圈隔膜后形成的基圆，是负极片、正极片以及2层隔膜进行正式螺旋卷绕的基圆。负极片卷绕基圆以隔膜预卷绕基圆为基准，是负极片进行正式螺旋卷绕的基圆。相应的，由于隔膜预卷绕螺旋线只与隔膜有关，因此，隔膜预卷绕螺距只与隔膜厚度有关；负极片卷绕螺旋线与负极片、正极片以及隔膜均有关，因此，负极片螺距负极片、正极片以及隔膜均有关。

S120、根据所述预设参数以及负极片螺旋线信息绘制卷芯结构模型图，并依据所述卷芯结构模型图按照预设规则设置正极耳位置、第一负极耳位置以及第二负极耳位置，并获取正极耳与第一负极耳夹角、第一负极耳与第二负极耳间夹角、正极耳与正极片收尾位置夹角以及正极耳所在的圆的半径。

其中，预设规则指的是在制作电池卷芯时的一些行业标准规定，例如，第一负极耳的所在电池卷芯位置的直径范围为17.5mm到18.5mm之间。正极耳位置、第一负极耳位置以及第二负极耳位置都按照预设规则进行设置，在正极耳位置、第一负极耳位置以及第二负极耳位置确定以后，能够通过绘图软件对极耳间夹角、正极耳与正极片收尾位置夹角以及极耳所在圆的半径进行标注，从而获取正极耳与第一负极耳夹角、第一负极耳与第二负极耳间夹角、正极耳与正极片收尾位置夹角以及正极耳所在的圆的半径。

在本发明实施例中，得到负极片螺旋线信息后，需要结合负极片厚度、正极片厚度、隔膜厚度以及负极片长度等电池卷芯的预设参数，利用绘图软件绘制卷芯结构模型图。可选的，绘图软件可以选择CAD(计算机辅助设计，Computer Aided Design)软件，并利用CAD软件的标注功能对极耳间夹角、正极耳与正极片收尾位置夹角以及极耳所在圆的半径进行标注，以获取相关的夹角和半径。

在本发明的一个可选实施例中，在获取正极耳与第一负极耳夹角、第一负极耳与第二负极耳间夹角、正极耳与正极片收尾位置夹角以及正极耳所在的圆的半径之后，还包括：依据所述卷芯结构模型图获取第一负极片收尾对正极片的包覆余量以及第二负极片收尾对正极片的包覆余量。

其中，第一负极片收尾对正极片的包覆余量为外侧负极片的延长部分，第二负极片收尾对正极片的包覆余量为内侧负极片的延长部分。第一负极片收尾对正极片的包覆余量、第二负极片收尾对正极片的包覆余量以及正极片收尾的设置能够使得电池卷芯中的正极片被负极片完全包覆。

S130、根据所述卷芯结构模型图以及组件材料的厚度获取所述正极耳所在卷芯直径以及所述负极耳所在卷芯直径。

在本发明实施例中，当正极耳、第一负极耳以及第二负极耳的位置确定以后，由于在实际的卷绕过程中还需要对极耳进行贴胶保护，所以在计算极耳所在卷芯直径时，需要加上额外的组件材料的厚度。其中，组件材料主要为收尾胶、极耳覆盖胶等。

S140、根据所述卷芯直径确定所述电池卷芯的正极片裁切尺寸、负极片裁切尺寸、所述正极耳焊接位置以及所述负极耳焊接位置。

需要说明的是，电池卷芯采用螺旋卷绕结构的特点是：在进行卷绕时，在卷绕轴上先卷绕1圈双层隔膜。然后按照负极片、第一层隔膜、正极片、第二层隔膜的顺序设置待卷的电池卷芯，同时将正极耳、负极耳以及极耳覆盖胶等放置在通过设定好的位置中，把负极片、正极片同隔膜一起卷绕，直到正极片卷完以后再卷绕一圈负极片并延长设定长度(如0.5cm、1cm等)，从而使得正极片能够全部被负极片包覆。最后再用双层隔膜继续卷绕一定长度后切断隔膜，并将卷绕好的电池卷芯装配入壳。

其中，正极片裁切尺寸为正极片收尾后所在位置，负极片裁切尺寸需要依据正极片的收尾位置进行确定。例如，在正极片全部卷绕完以后再卷绕一圈负极片，并延长一定距离，使得正极片能够被负极片全部包覆。在本发明实施例中，当正极耳、第一负极耳以及第二负极耳的所在卷芯直径确定以后，则正极耳、第一负极耳以及第二负极耳的焊接位置也相应确定。

本发明实施例通过建立一种符合实际的卷绕模型即螺旋线模型线对卷芯的卷绕圈数、卷芯直径、极片的收尾位置以及极耳间角度做更加精确的分析，从而避免传统同心圆模型造成的计算误差，减少计算量，并准确判断极片收尾位置、极耳在卷芯上的位置以及极耳间角度。

在本发明的一个可选实施例中，所述根据电池卷芯的预设参数计算螺旋线参数，并根据所述螺旋线参数以及螺旋线模型得到所述电池卷芯的负极片螺旋线信息，包括：基于公式Φ₁＝a+t，确定所述螺旋线参数的隔膜预卷绕基圆；基于公式T₁＝t(mm/360°)，确定所述螺旋线参数的隔膜预卷绕螺距；基于公式Φ₂＝Φ₁+T₁×n，确定所述螺旋线参数的负极片卷绕基圆；基于公式T₂＝t₁+t₂+2×t，确定所述螺旋线参数的负极片螺距；其中，Φ₁为所述隔膜预卷绕基圆，a为卷针直径，T₁为所述隔膜预卷绕螺距，t为隔膜厚度，Φ₂为所述负极片卷绕基圆，n为隔膜预卷绕圈数，T₂为所述负极片螺距，t₁为负极片厚度，t₂为正极片厚度；根据确定的所述隔膜预卷绕基圆、所述隔膜预卷绕螺距、所述负极片卷绕基圆、所述负极片螺距以及所述负极片长度绘制负极片中心线螺旋线，并根据绘制结果得到所述电池卷芯的负极片螺旋线信息。

其中，隔膜预卷绕基圆是隔膜在进行预卷绕时的隔膜螺旋线的卷绕基圆，隔膜预卷绕螺距是隔膜在进行预卷绕时的隔膜螺旋线的螺距，负极片卷绕基圆是负极片在进行卷绕时的负极片螺旋线的卷绕基圆，负极片螺距是负极片在进行卷绕时的负极片螺旋线的螺距。在公式T₁＝t(mm/360°)中，(mm/360°)表示隔膜预卷绕螺距的单位，该公式具体表示为每旋转360°，螺旋线往外扩大tmm。

在本发明实施例中，根据电池卷芯的卷针直径、隔膜厚度得到隔膜预卷绕基圆、隔膜预卷绕螺距后，再根据隔膜预卷绕基圆、隔膜预卷绕螺距以及隔膜预卷绕圈数得到负极片卷绕基圆。其中，隔膜预卷绕圈数可以是1、2，也可以是3、4，需要根据制造电池卷芯设备的实际机械距离确定，本发明实施例对此并不进行限制。负极片螺距则需要依据电池卷芯的正极片厚度、负极片厚度以及隔膜厚度获取。

在本发明的一个可选实施例中，所述根据所述卷芯结构模型图以及组件材料的厚度获取所述正极耳所在卷芯直径以及所述负极耳所在卷芯直径，包括：基于公式Φ＝Φ’+t’，确定所述电池卷芯不同位置的卷芯直径；其中，Φ为卷芯直径，Φ’为卷芯结构模型图测量直径，t’为指定位置组件材料的厚度。

示例性的，在获取到负极片螺旋线信息后，可以根据极片，隔膜，极耳、胶带等相关结构件的厚度和宽度，对卷芯结构做具体分析，具体是：利用CAD根据得到的负极片螺旋线信息绘制出卷芯结构模型图，图2c是本发明实施例一提供的一种卷芯结构模型图示意图，如图2c所示，在依据卷芯结构模型图并按照预设规则设置正极耳位置、第一负极耳(负极耳1)位置以及第二负极耳(负极耳2)位置后，可以通过模拟的卷芯结构图测算如下尺寸：正极耳与第二负极耳之间的夹角A、第一负极耳与第二负极耳之间的夹角B、正极耳与正极片收尾位置之间的夹角C、正极耳所在的圆的半径R、第一负极片收尾对正极片的包覆余量L1和第二负极片收尾对正极片的包覆余量L2。在正极耳、负极耳位置确定以后，需要根据模拟卷芯结构以及各组件材料的厚度尺寸，计算出正极耳所在卷芯直径(直径1)、第二负极耳所在卷芯直径(直径2)和正极片收尾位置所在卷芯直径(直径3)。具体的计算方法是：卷芯结构模型图测量直径加上指定位置组件材料厚度(如收尾胶、极耳覆盖胶厚度等)。

在本发明的一个可选实施例中，所述根据所述卷芯直径确定所述电池卷芯的正极片裁切尺寸、负极片裁切尺寸、所述正极耳焊接位置以及所述负极耳焊接位置，包括：通过在所述卷芯结构模型图中移动所述正极耳位置以及负极耳位置获得相应位置的卷芯直径值，当所述正极耳与所述负极耳移动至的位置对应的最大值直径与最小值直径之间的差最小时，将所述正极耳以及所述负极耳所在的位置分别确定为所述正极耳的焊接位置以及所述负极耳的焊接位置。

需要说明的是，由于正极耳、负极耳在电池卷芯中的位置有一定的可调范围，所以在获取卷芯结构模型图测量直径时，需要在卷芯结构模型图中移动正极耳位置以及负极耳位置获得不同位置的卷芯直径值。由于在电池卷芯结构中各个极耳所在位置处还需要添加组件材料，所以极耳所在位置处不是一个圆形结构，而是一个椭圆形结构，相应的会存在最大直径和最小直径。因此，在可调范围内确定极耳位置时，以极耳所在位置的最大值直径与最小值直径之间的差最小为优化目标，将最大值直径与最小值直径之间的差最小的位置最终确定为极耳的焊接位置，进而最终确定极耳间的夹角、正极耳与正极片收尾位置夹角以及正极耳所在的圆的半径。上述优化方案采用卷芯结构模型图进行极耳在不同位置所在直径的模拟测算，替代了传统方案在生产实践中调整极耳位置以获取最佳焊接位置的方法，不仅能够保障精确确定极耳间夹角以及卷芯直径分布情况，同时还能够减少了实际生产卷绕调试的时间和资源浪费，进而降低试验成本。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的一种电池卷芯参数的计算装置的示意图，可执行本发明任意实施例所提供的电池卷芯参数的计算方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，本实施例可适用于精确计算电池卷芯参数的情况。

所述装置包括：

第一参数获取模块310，用于根据电池卷芯的预设参数计算螺旋线参数，并根据所述螺旋线参数以及螺旋线模型得到所述电池卷芯的负极片螺旋线信息，其中，所述负极片螺旋线信息包括负极片卷绕总圈数和负极片收尾位置；

第二参数获取模块320，用于根据所述预设参数以及负极片螺旋线信息绘制卷芯结构模型图，并依据所述卷芯结构模型图按照预设规则设置正极耳位置、第一负极耳位置以及第二负极耳位置，并获取正极耳与第一负极耳夹角、第一负极耳与第二负极耳间夹角、正极耳与正极片收尾位置夹角以及正极耳所在的圆的半径；

直径确定模块330，用于根据所述卷芯结构模型图以及组件材料的厚度获取所述正极耳所在卷芯直径以及所述负极耳所在卷芯直径；

参数确定模块340，用于根据所述卷芯直径确定所述电池卷芯的正极片裁切尺寸、负极片裁切尺寸、所述正极耳焊接位置以及所述负极耳焊接位置。

本发明实施例通过建立一种符合实际的卷绕模型即螺旋线模型线对卷芯的卷绕圈数、卷芯直径、极片的收尾位置以及极耳间角度做更加精确的分析，从而避免传统同心圆模型造成的计算误差，减少计算量，并准确判断极片收尾位置、极耳在卷芯上的位置以及极耳间角度。

进一步的，所述电池卷芯的预设参数包括卷针直径、负极片厚度、正极片厚度、隔膜厚度以及负极片长度；

所述螺旋线参数包括隔膜预卷绕基圆、隔膜预卷绕螺距和负极片卷绕基圆以及负极片螺距。

进一步的，所述第一参数获取模块310，还用于基于公式Φ₁＝a+t，确定所述螺旋线参数的隔膜预卷绕基圆；基于公式T₁＝t(mm/360°)，确定所述螺旋线参数的隔膜预卷绕螺距；基于公式Φ₂＝Φ₁+T₁×n，确定所述螺旋线参数的负极片卷绕基圆；基于公式T₂＝t₁+t₂+2×t，确定所述螺旋线参数的负极片螺距；其中，Φ₁为所述隔膜预卷绕基圆，a为卷针直径，T₁为所述隔膜预卷绕螺距，t为隔膜厚度，Φ₂为所述负极片卷绕基圆，n为隔膜预卷绕圈数，T₂为所述负极片螺距，t₁为负极片厚度，t₂为正极片厚度；根据确定的所述隔膜预卷绕基圆、所述隔膜预卷绕螺距、所述负极片卷绕基圆、所述负极片螺距以及所述负极片长度绘制负极片中心线螺旋线，并根据绘制结果得到所述电池卷芯的负极片螺旋线信息。

进一步的，所述直径确定模块330，还用于基于公式Φ＝Φ’+t’，确定所述电池卷芯不同位置的卷芯直径；其中，Φ为卷芯直径，Φ’为卷芯结构模型图测量直径，t’为指定位置组件材料的厚度。

进一步的，所述参数确定模块340，还用于通过在所述卷芯结构模型图中移动所述正极耳位置以及负极耳位置获得相应位置的卷芯直径值，当所述正极耳与所述负极耳移动至的位置对应的最大值直径与最小值直径之间的差最小时，将所述正极耳以及所述负极耳所在的位置分别确定为所述正极耳的焊接位置以及所述负极耳的焊接位置。

进一步的，所述第二参数获取模块320，还用于依据所述卷芯结构模型图获取第一负极片收尾对正极片的包覆余量以及第二负极片收尾对正极片的包覆余量。

上述电池卷芯参数的计算装置可执行本发明任意实施例所提供的电池卷芯参数的计算方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的电池卷芯参数的计算方法。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种计算设备的结构示意图。图4示出了适于用来实现本发明实施方式的计算设备412的框图。图4显示的计算设备412仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，计算设备412以通用计算设备的形式表现。计算设备412的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器416，存储装置428，连接不同系统组件(包括存储装置428和处理器416)的总线418。

总线418表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

计算设备412典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算设备412访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

存储装置428可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)430和/或高速缓存存储器432。计算设备412可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统434可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线418相连。存储装置428可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块426的程序436，可以存储在例如存储装置428中，这样的程序模块426包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块426通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算设备412也可以与一个或多个外部设备414(例如键盘、指向设备、摄像头、显示器424等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算设备412交互的设备通信，和/或与使得该计算设备412能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口422进行。并且，计算设备412还可以通过网络适配器420与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器420通过总线418与计算设备412的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算设备412使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理器416通过运行存储在存储装置428中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明上述实施例所提供的电池卷芯参数的计算方法。

通过所述计算设备建立一种符合实际的卷绕模型，即螺旋线模型线对卷芯的卷绕圈数、卷芯直径、极片的收尾位置以及极耳间角度做更加精确的分析，从而避免传统同心圆模型造成的计算误差，减少计算量，并准确判断极片收尾位置、极耳在卷芯上的位置以及极耳间角度。

实施例四

本发明实施例四还提供一种存储计算机程序的计算机存储介质，所述计算机程序在由计算机处理器执行时用于执行本发明上述实施例任一所述的电池卷芯参数的计算方法。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言——诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电池卷芯参数的计算方法，其特征在于，包括：

根据电池卷芯的预设参数计算螺旋线参数，并根据所述螺旋线参数以及螺旋线模型得到所述电池卷芯的负极片螺旋线信息，其中，所述负极片螺旋线信息包括负极片卷绕总圈数和负极片收尾位置；

根据所述预设参数以及负极片螺旋线信息绘制卷芯结构模型图，并依据所述卷芯结构模型图按照预设规则设置正极耳位置、第一负极耳位置以及第二负极耳位置，并获取正极耳与第一负极耳夹角、第一负极耳与第二负极耳间夹角、正极耳与正极片收尾位置夹角以及正极耳所在的圆的半径；

根据所述卷芯结构模型图以及组件材料的厚度获取所述正极耳所在卷芯直径以及所述负极耳所在卷芯直径；

根据所述卷芯直径确定所述电池卷芯的正极片裁切尺寸、负极片裁切尺寸、所述正极耳焊接位置以及所述负极耳焊接位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池卷芯的预设参数包括卷针直径、负极片厚度、正极片厚度、隔膜厚度以及负极片长度；

所述螺旋线参数包括隔膜预卷绕基圆、隔膜预卷绕螺距和负极片卷绕基圆以及负极片螺距。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据电池卷芯的预设参数计算螺旋线参数，并根据所述螺旋线参数以及螺旋线模型得到所述电池卷芯的负极片螺旋线信息，包括：

基于公式Φ₁＝a+t，确定所述螺旋线参数的隔膜预卷绕基圆；

基于公式T₁＝t(mm/360°)，确定所述螺旋线参数的隔膜预卷绕螺距；

基于公式Φ₂＝Φ₁+T₁×n，确定所述螺旋线参数的负极片卷绕基圆；

基于公式T₂＝t₁+t₂+2×t，确定所述螺旋线参数的负极片螺距；

其中，Φ₁为所述隔膜预卷绕基圆，a为卷针直径，T₁为所述隔膜预卷绕螺距，t为隔膜厚度，Φ₂为所述负极片卷绕基圆，n为隔膜预卷绕圈数，T₂为所述负极片螺距，t₁为负极片厚度，t₂为正极片厚度；

根据确定的所述隔膜预卷绕基圆、所述隔膜预卷绕螺距、所述负极片卷绕基圆、所述负极片螺距以及所述负极片长度绘制负极片中心线螺旋线，并根据绘制结果得到所述电池卷芯的负极片螺旋线信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述卷芯结构模型图以及组件材料的厚度获取所述正极耳所在卷芯直径以及所述负极耳所在卷芯直径，包括：

基于公式Φ＝Φ’+t’，确定所述电池卷芯不同位置的卷芯直径；

其中，Φ为卷芯直径，Φ’为卷芯结构模型图测量直径，t’为指定位置组件材料的厚度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述卷芯直径确定所述电池卷芯的正极片裁切尺寸、负极片裁切尺寸、所述正极耳焊接位置以及所述负极耳焊接位置，包括：

通过在所述卷芯结构模型图中移动所述正极耳位置以及负极耳位置获得相应位置的卷芯直径值，当所述正极耳与所述负极耳移动至的位置对应的最大值直径与最小值直径之间的差最小时，将所述正极耳以及所述负极耳所在的位置分别确定为所述正极耳的焊接位置以及所述负极耳的焊接位置。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取正极耳与第一负极耳夹角、第一负极耳与第二负极耳间夹角、正极耳与正极片收尾位置夹角以及正极耳所在的圆的半径之后，还包括：

依据所述卷芯结构模型图获取第一负极片收尾对正极片的包覆余量以及第二负极片收尾对正极片的包覆余量。

7.一种电池卷芯参数的计算装置，其特征在于，包括：

第一参数获取模块，用于根据电池卷芯的预设参数计算螺旋线参数，并根据所述螺旋线参数以及螺旋线模型得到所述电池卷芯的负极片螺旋线信息，其中，所述负极片螺旋线信息包括负极片卷绕总圈数和负极片收尾位置；

第二参数获取模块，用于根据所述预设参数以及负极片螺旋线信息绘制卷芯结构模型图，并依据所述卷芯结构模型图按照预设规则设置正极耳位置、第一负极耳位置以及第二负极耳位置，并获取正极耳与第一负极耳夹角、第一负极耳与第二负极耳间夹角、正极耳与正极片收尾位置夹角以及正极耳所在的圆的半径；

直径确定模块，用于根据所述卷芯结构模型图以及组件材料的厚度获取所述正极耳所在卷芯直径以及所述负极耳所在卷芯直径；

参数确定模块，用于根据所述卷芯直径确定所述电池卷芯的正极片裁切尺寸、负极片裁切尺寸、所述正极耳焊接位置以及所述负极耳焊接位置。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电池卷芯的预设参数包括卷针直径、负极片厚度、正极片厚度、隔膜厚度以及负极片长度；

所述螺旋线参数包括隔膜预卷绕基圆、隔膜预卷绕螺距和负极片卷绕基圆以及负极片螺距。

9.一种计算设备，其特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的电池卷芯参数的计算方法。

10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的电池卷芯参数的计算方法。