CN115602268B - 电极材料安全性评估方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的电极材料安全性评估方法及相关装置中,分析设备获取正极材料的第一测试数据以及负极材料安全性能的第二测试数据,其中,第一测试数据与第二测试数据采用相同的测试标准获得,并且能够反映电极材料的安全性能;然后,将第一测试数据与第二测试数据分别按照相同的安全评估规则进行处理,获得正极材料的第一安全评分以及负极材料的第二安全评分并进行比较,进而获得正极材料与负极材料之间的安全等级;如此,实现对电池正负极材料组合使用时的安全等级进行量化。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,具体而言,涉及一种电极材料安全性评估方法及相关装置。
背景技术
随着电动汽车、储能电站以及日常家用电器的不断发展,对电池的要求也在不断提高。其中尤其是电池中的正负极材料,对整个电池的影响最大,不仅影响整个电池的电化学性能,还关乎着整个电池的安全性能。
然而,目前还没有一种可以量化确定电池正负极材料组合使用时哪一种材料更加安全的方法,只能凭借一些复杂的测试手段对单个正极材料或负极材料进行表征。
发明内容
为了克服现有技术中的至少一个不足,本申请提供一种电极材料安全性评估方法及相关装置,用于评估正负极材料的安全等级,具体包括:
第一方面,本申请提供一种电极材料安全性评估方法,所述方法包括:
获取正极材料的第一测试数据以及负极材料的第二测试数据,其中,所述第一测试数据与所述第二测试数据采用相同的测试标准获得,并且能够反映电极材料的安全性能;
将所述第一测试数据与所述第二测试数据分别按照相同的安全评估规则进行处理,获得所述正极材料的第一安全评分以及所述负极材料的第二安全评分;
根据所述第一安全评分与所述第二安全评分,确定所述正极材料与所述负极材料之间的安全等级。
第二方面,本申请提供一种电极材料安全性评估装置,所述电极材料安全性评估装置包括:
数据获取模块,用于获取正极材料的第一测试数据以及负极材料的第二测试数据,其中,所述第一测试数据与所述第二测试数据采用相同的测试标准获得,并且能够反映电极材料的安全性能;
数据处理模块,用于将所述第一测试数据与所述第二测试数据分别按照相同的安全评估规则进行处理,获得所述正极材料的第一安全评分以及所述负极材料的第二安全评分;
安全评估模块,用于根据所述第一安全评分与所述第二安全评分,确定所述正极材料与所述负极材料之间的安全等级。
第三方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现所述的电极材料安全性评估方法。
第四方面,本申请提供一种分析设备,所述分析设备包括处理器以及存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现所述的电极材料安全性评估方法。
相对于现有技术而言,本申请具有以下有益效果:
本申请提供的电极材料安全性评估及相关装置中,分析设备获取能反映正极材料安全性能的第一测试数据以及负极材料安全性能的第二测试数据,其中,第一测试数据与第二测试数据采用相同的测试标准获得,并且能够反映电极材料的安全性能;然后,将第一测试数据与第二测试数据分别按照相同的安全评估规则进行处理,获得正极材料的第一安全评分以及负极材料的第二安全评分并进行比较,进而获得正极材料与负极材料之间的安全等级;如此,实现对电池正负极材料组合使用时的安全等级进行量化。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的电极材料安全性评估方法流程示意图;
图2为本申请实施例提供的电极材料安全性评估装置结构示意图;
图3为本申请实施例提供的分析设备的结构示意图。
图标:101-数据获取模块;102-数据处理模块;103-安全评估模块;120-存储器;130-处理器;140-通信单元。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
基于以上声明,在电池领域,电池中的正负极材料,对整个电池的影响最大,不仅影响整个电池的电化学性能,还关乎着整个电池的安全性能。然而,目前还没有一种可以量化确定电池正负极材料组合使用时哪一种材料更加安全的方法,只能凭借一些复杂的测试手段对单个正极材料或负极材料进行表征。
例如,对于锂离子电池常用的SEM、XRD、TEM、Raman等表征手段,传统的正负极材料表征手段特别复杂,需要昂贵的设备作为支撑。对不同的正负极材料,其测试方式和分析方法也不同,没有可以广泛适用的表征手段,并且最重要的是在表征出单个正极材料或负极材料的性能后,无法对两种材料组合在一起时各自的安全性能进行量化表征。
需要注意的是,以上现有技术中的方案所存在的缺陷,均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果,因此,上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案,都应该是发明人在发明创造过程中对本申请做出的贡献,而不应当理解为本领域技术人员所公知的技术内容。
鉴于以上发现,本申请提出了一种电极材料安全性评估方法,用于评估正负极材料组合使用时,两者之间的安全等级。为后续指导电芯设计提供重要的帮助作用。例如,若正极安全系数较低,负极安全系数较高,则电芯设计时需更多考虑正极的安全问题,反之设计电芯时则应该着重考虑负极安全问题。
其中,该方法可以应用于分析设备,该分析设备可以是,但不限于,移动终端、平板计算机、膝上型计算机、台式主机等。在一些实施例中,移动终端可以包括智能手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等。
基于以上介绍,下面将结合图1就电极材料安全性评估方法的各步骤进行详细阐述,如图1所示,该方法包括:
S101,获取正极材料的第一测试数据以及负极材料的第二测试数据。
其中,第一测试数据与第二测试数据采用相同的测试标准获得,并且能够反映电极材料的安全性能。第一测试数据包括正极半电池首次的第一放电效率、第一循环容量保持率以及不同充放电倍率下的多个第一比容量,正极半电池表示基于正极材料制成的测试电池。
对于正极材料的以上测试数据,本实施例提供以下测试标准进行测试获得:
将正极材料、导电剂和粘结剂按一定比例搅拌分散并混合均匀制备正极活性浆;将正极活性浆料在集流体上进行涂布、烘烤、辊压及冲切等操作,制备正极极片;将制备好的正极极片与金属锂片组装成正极半电池,并对该负极半电池进行测试。
例如,对于一种锂电池的正极材料,可以将镍钴锰酸锂9系材料、PVDF(聚偏氟乙烯)、SP(导电炭黑)、CNTs(碳纳米管)按照97:2:0.5:0.5比例加入NMP(N-甲基吡咯烷酮)进行混合搅拌制备正极活性浆料,并将其涂覆在铝箔上,进行辊压、冲切等处理,与金属锂片组装成纽扣正极半电池。
然后,对正极半电池进行首次充放电测试,假定得到正极材料首次放电的第一放电效率为90%。
对正极半电池进行循环性能测试,假定得到正极材料100圈的第一循环容量保持率为95%。
对正极半电池进行倍率性能测试,得到正极材料的多个第一比容量包括0.1C下比容量220mAh/g,1C下比容量200mAh/g,5C下比容量160mAh/g。其中,C表示正极半电池的充放电倍率,0.1C表示用0.1倍率的电流进行充放电,充电时间与放电时间均是10小时,比如100Ah的蓄电池,用0.1C充电,就是充电电流为100×0.1=10A,充电10小时。同理,1C则表示以1倍率的电流进行充电,充电时间为1小时。也即是说,倍率越大充电电流越大。放电倍率同理,本实施例不再进行赘述。
由于正极材料与负极材料采取了相同的测试标准,因此,第二测试数据包括负极半电池首次的第二放电效率、第二循环容量保持率以及不同充放电倍率下的多个第二比容量,负极半电池表示基于负极材料制成的测试电池。
对于负极材料的以上测试数据,本实施例提供以下测试标准进行测试获得:
将负极材料、导电剂和粘结剂按一定比例搅拌分散并混合均匀制备负极活性浆;将负极活性浆料在集流体上进行涂布、烘烤、辊压及冲切等操作,制备负极极片;将制备好的负极极片与金属锂片组装成负极半电池,并对该负极半电池进行测试。
例如,对于一种锂电池的负极材料,将石墨、PAA(聚丙烯酸)、CMC(羧甲基纤维素钠)、SBR(丁苯橡胶)、SP(导电炭黑)、CNTs(碳纳米管)按照94.5:1.2:1:1.5:1.3:0.5比例加入去离子水进行混合搅拌制备负极活性浆料,并将其涂覆在铜箔上,进行辊压、冲切等处理,与金属锂片组装成纽扣负极半电池。
然后,将所得的负极半电池进行首次充放电测试,假定得到负极材料首次的第二放电效率为86%。
将所得的负极半电池进行循环性能测试,假定负极材料100圈的第二循环容量保持率89%。
所得的负极半电池进行倍率性能测试,得到负极材料的多个第二比容量包括0.1C下比容量370mAh/g,1C下比容量360mAh/g,5C下比容量340mAh/g。
S102,将第一测试数据与第二测试数据分别按照相同的安全评估规则进行处理,获得正极材料的第一安全评分以及负极材料的第二安全评分。
由以上示例可以看出,本实施例涉及的放电效率、容量保持率以及不同倍率下的比容量分别对应不同的量纲,因此,先对其进行归一化处理,再评估各自的安全评分,即步骤S102包括以下具体实施方式:
S102-1,将第一放电效率以及第二放电效率进行归一化处理,获得第一放电效率对应的第一放电系数以及第二放电效率对应的第二放电系数。
作为本实施例提供的一种归一化方式,将第一放电效率以及第二放电效率进行归一化处理,获得第一放电效率对应的第一放电系数以及第二放电效率对应的第二放电系数的计算方式,包括:
Spx=a1/(a1+a2)
Snx=a2/(a1+a2)
式中,Spx表示第一放电系数,Snx表示第二放电系数,a1表示第一放电效率,a2表示第二放电效率;
示例性的,继续假定第一放电效率为90%,第二放电效率为86%,则按照以上计算方式,第一放电效率对应的第一放电系数为Spx=90%/(90%+86%)=0.51136,第二放电效率对应的第二放电系数为Snx=86%/(90%+86%)=0.48864。
S102-2,将第一循环容量保持率以及第二循环容量保持率进行归一化处理,获得第一循环容量保持率对应的第一容量保持系数以及第二循环容量保持率对应的第二容量保持系数。
作为本实施例提供的一种归一化方式,将第一循环容量保持率以及第二循环容量保持率进行归一化处理,获得第一循环容量保持率对应的第一容量保持系数以及第二循环容量保持率对应的第二容量保持系数的计算方式,包括:
Spy=b1/(b1+b2)
Sny=b2/(b1+b2)
式中,Spy表示第一容量保持系数,Sny表示第二容量保持系数,b1表示第一循环容量保持率,b2表示第而循环容量保持率。
示例性的,继续假定第一循环容量保持率为95%,第二循环容量保持率89%,则按照以上计算方式,第一循环容量保持率对应的第一容量保持系数为Spy=95%/(95%+89%)=0.51630,第二循环容量保持率对应的第二容量保持系数为Sny=89%/(95%+89%)=0.48369。
S102-3,将多个第一比容量以及多个第二比容量进行归一化处理,获得多个第一比容量对应的第一比容系数以及多个第二比容量对应的第二比容系数。
其中,多个第一比容量包括第一基准比容量以及与第一基准比容量关联的至少一个第一关联比容量;多个第二比容量包括第二基准比容量以及与第二基准比容量关联的至少一个第二关联比容量。
作为本实施例提供的一种归一化方式,将多个第一比容量以及多个第二比容量进行归一化处理,获得多个第一比容量对应的第一比容系数以及多个第二比容量对应的第二比容系数的计算方式,包括:
式中,Spz表示第一比容系数,Snz表示第二比容系数,c1表示第一基准比容量,c2表示第二基准比容量,c1-i表示第i个第一关联比容量,c2-i表示第i个第二关联比容量,第i个第一关联比容量与第i个第二关联比容量在相同充放电倍率的情况下获得,βi表示表达式中的第i个权重,n表示第一关联比容量与第二关联比容量各自的数量。
示例性的,继续假定正极材料的多个第一比容量包括0.1C下比容量220mAh/g,1C下比容量200mAh/g,5C下比容量160mAh/g;负极材料的多个第二比容量包括0.1C下比容量370mAh/g,1C下比容量360mAh/g,5C下比容量340mAh/g,则多个第一比容量对应的第一比容系数为:
Spz=1/2*(200/220)/((200/220)+(360/370))+
1/2*(160/220)/((160/220)+(340/370))=0.46241
多个第二比容量对应的第二比容系数为:
Snz=1/2*(360/370)/((200/220)+(360/370))+
1/2*(340/370)/((160/220)+(340/370))=0.53759
S102-4,根据第一放电系数、第一容量保持系数、第一比容系数,获得第一安全评分。
其中,第一安全评分与第一放电系数、第一容量保持系数、第一比容系数成正相关。而作为一种可选地实施方式,分析设备根据第一放电系数、第一容量保持系数、第一比容系数各自权重,获得第一放电系数、第一容量保持系数、第一比容系数之间的第一加权得分;将第一加权得分作为第一安全评分。
示例性的,基于以上示例中所计算出的第一放电系数0.51136、第一容量保持系数0.51630以及第一比容系数0.51630,并且假定各自的权重均为1/3,则正极的第一安全评分为:
Sp=1/3*0.51136+1/3*0.51630+1/3*0.46241=0.49669
S102-5,根据第二放电系数、第二容量保持系数第二比容系数,获得第二安全评分。
其中,第二安全评分与第二放电系数、第二容量保持系数第二比容系数成正相关。而作为一种可选地实施方式,分析设备根据第二放电系数、第二容量保持系数、第二比容系数各自的权重,获得第二放电系数、第二容量保持系数以及第二比容系数之间的第二加权得分;将第二加权得分作为第二安全评分。
示例性的,基于以上示例中所计算出的第二放电系数0.48864、第二容量保持系数0.48369以及第二比容系数0.53759,并且各自的权重为1/3,则负极的安全系评分为:
Sn=1/3*0.48864+1/3*0.48369+1/3*0.53759=0.50331
S103,根据第一安全评分与第二安全评分,确定正极材料与负极材料之间的安全等级。
其中,安全评分越大则安全等级越高,对于以上示例中正极的第一安全评分为0.49669,负极的第二安全评分为0.50331,则两种正负极材料中,负极相对正极更加安全,在后续电芯设计中,应着重考虑正极侧的安全。
如此,通过以上实施方式,对电池正负极材料组合使用时的安全等级进行量化,为电池研发人员设计电池时提供参考信息。
基于与电极材料安全性评估方法相同的发明构思,本实施例提供一种电极材料安全性评估装置,电极材料安全性评估装置包括至少一个可以软件形式存储于存储器或固化在分析设备的操作系统(Operating System,简称OS)中的软件功能模块。分析设备中的处理器用于执行存储器中存储的可执行模块。例如,电极材料安全性评估装置所包括的软件功能模块及计算机程序等。请参照图2,从功能上划分,电极材料安全性评估装置可以包括:
数据获取模块101,用于获取正极材料的第一测试数据以及负极材料的第二测试数据,其中,第一测试数据与第二测试数据采用相同的测试标准获得,并且能够反映电极材料的安全性能。
在本实施例中,该数据获取模块101用于实现图1中的步骤S101,关于该数据获取模块101的详细描述可以参见步骤S101的详细描述。
数据处理模块102,用于将第一测试数据与第二测试数据分别按照相同的安全评估规则进行处理,获得正极材料的第一安全评分以及负极材料的第二安全评分。
在本实施例中,该数据处理模块102用于实现图1中的步骤S102,关于该数据处理模块102的详细描述可以参见步骤S102的详细描述。
安全评估模块103,用于根据第一安全评分与第二安全评分,确定正极材料与负极材料之间的安全等级。
在本实施例中,该安全评估模块103用于实现图1中的步骤S103,关于该安全评估模块103的详细描述可以参见步骤S103的详细描述。
另外,值得说明的是,由于本实施例中的电极材料安全性评估装置与电极材料安全性评估方法具有相同的发明构思,因此,以上数据获取模块101、数据处理模块102以及安全评估模块103还可以用于实现电极材料安全性评估方法的其他步骤或者子步骤,本实施例不再进行赘述。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
还应理解的是,以上实施方式如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案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一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
因此,本实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现本实施例提供的电极材料安全性评估方法。其中,该计算机可读存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本实施还提供一种分析设备,该分析设备可包括处理器及存储器120。处理器与存储器可经由系统总线通信。并且,存储器存储有计算机程序,处理器通过读取并执行存储器中与以上实施方式对应的计算机程序,实现本实施例所提供的电极材料安全性评估方法。
如图3所示,该分析设备还可以包括通信单元140,存储器120、处理器130、通信单元140。该存储器120、处理器130以及通信单元140各元件相互之间直接或间接地电性连接,以实现数据的传输或交互。例如,这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。
其中,该存储器120可以是基于任何电子、磁性、光学或其它物理原理的信息记录装置,用于记录执行指令、数据等。在一些实施方式中,该存储器120可以是,但不限于,易失存储器、非易失性存储器、存储驱动器等。
在一些实施方式中,该易失存储器可以是随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM);在一些实施方式中,该非易失性存储器可以是只读存储器(Read OnlyMemory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,PROM)、可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,EPROM)、电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、闪存等;在一些实施方式中,该存储驱动器可以是磁盘驱动器、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、DVD等),或者类似的存储介质,或者它们的组合等。
该通信单元140用于通过网络收发数据。在一些实施方式中,该网络可以包括有线网络、无线网络、光纤网络、远程通信网络、内联网、因特网、局域网(Local Area Network,LAN)、广域网(Wide Area Network,WAN)、无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)、城域网(Metropolitan Area Network,MAN)、广域网(Wide Area Network,WAN)、公共电话交换网(Public Switched Telephone Network,PSTN)、蓝牙网络、ZigBee网络、或近场通信(Near Field Communication,NFC)网络等,或其任意组合。在一些实施例中,网络可以包括一个或多个网络接入点。例如,网络可以包括有线或无线网络接入点,例如基站和/或网络交换节点,服务请求处理系统的一个或多个组件可以通过该接入点连接到网络以交换数据和/或信息。
该处理器130可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力,并且,该处理器可以包括一个或多个处理核(例如,单核处理器或多核处理器)。仅作为举例,上述处理器可以包括中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)、专用指令集处理器(Application SpecificInstruction-set Processor,ASIP)、图形处理单元(Graphics Processing Unit,GPU)、物理处理单元(Physics Processing Unit,PPU)、数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)、控制器、微控制器单元、简化指令集计算机(Reduced Instruction Set Computing,RISC)、或微处理器等,或其任意组合。
应该理解到的是,在上述实施方式中所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上所述,仅为本申请的各种实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种电极材料安全性评估方法,其特征在于,所述方法包括:
获取正极材料的第一测试数据以及负极材料的第二测试数据,其中,所述第一测试数据与所述第二测试数据采用相同的测试标准获得,所述第一测试数据包括正极半电池首次的第一放电效率、第一循环容量保持率以及不同充放电倍率下的多个第一比容量,所述正极半电池表示基于所述正极材料制成的测试电池;所述第二测试数据包括负极半电池首次的第二放电效率、第二循环容量保持率以及不同充放电倍率下的多个第二比容量,所述负极半电池表示基于所述负极材料制成的测试电池;
将所述第一放电效率以及所述第二放电效率进行归一化处理,获得所述第一放电效率对应的第一放电系数以及所述第二放电效率对应的第二放电系数;
将所述第一循环容量保持率以及所述第二循环容量保持率进行归一化处理,获得所述第一循环容量保持率对应的第一容量保持系数以及所述第二循环容量保持率对应的第二容量保持系数;
将所述多个第一比容量以及所述多个第二比容量进行归一化处理,获得所述多个第一比容量对应的第一比容系数以及所述多个第二比容量对应的第二比容系数;
根据所述第一放电系数、所述第一容量保持系数、所述第一比容系数,获得第一安全评分,其中,所述第一安全评分与所述第一放电系数、所述第一容量保持系数及所述第一比容系数成正相关;
根据所述第二放电系数、所述第二容量保持系数、所述第二比容系数,获得第二安全评分,其中,所述第二安全评分与所述第二放电系数、所述第二容量保持系数及所述第二比容系数成正相关;
根据所述第一安全评分与所述第二安全评分,确定所述正极材料与所述负极材料之间的安全等级。
2.根据权利要求1所述的电极材料安全性评估方法,其特征在于,所述多个第一比容量包括第一基准比容量以及与所述第一基准比容量关联的至少一个第一关联比容量;
所述多个第二比容量包括第二基准比容量以及与所述第二基准比容量关联的至少一个第二关联比容量;
所述将所述多个第一比容量以及所述多个第二比容量进行归一化处理,获得所述多个第一比容量对应的第一比容系数以及所述多个第二比容量对应的第二比容系数的计算方式,包括:
式中,Spz表示所述第一比容系数,Snz表示所述第二比容系数,c1表示所述第一基准比容量,c2表示所述第二基准比容量,c1-i表示第i个第一关联比容量,c2-i表示第i个第二关联比容量,所述第i个第一关联比容量与所述第i个第二关联比容量在相同充放电倍率的情况下获得,βi表示表达式中的第i个权重,n表示所述第一关联比容量与所述第二关联比容量各自的数量。
3.根据权利要求1所述的电极材料安全性评估方法,其特征在于,所述将所述第一放电效率以及所述第二放电效率进行归一化处理,获得所述第一放电效率对应的第一放电系数以及所述第二放电效率对应的第二放电系数的计算方式,包括:
Spx=a1/(a1+a2)
Snx=a2/(a1+a2)
式中,Spx表示所述第一放电系数,Snx表示所述第二放电系数,a1表示第一放电效率,a2表示第二放电效率;
所述将所述第一循环容量保持率以及所述第二循环容量保持率进行归一化处理,获得所述第一循环容量保持率对应的第一容量保持系数以及所述第二循环容量保持率对应的第二容量保持系数的计算方式,包括:
Spy=b1/(b1+b2)
Sny=b2/(b1+b2)
式中,Spy表示所述第一容量保持系数,Sny表示第二容量保持系数,b1表示所述第一循环容量保持率,b2表示所述第二循环容量保持率。
4.根据权利要求1所述的电极材料安全性评估方法,其特征在于,所述根据所述第一放电系数、所述第一容量保持系数、所述第一比容系数,获得所述第一安全评分,包括:
根据所述第一放电系数、所述第一容量保持系数、所述第一比容系数各自的权重,获得所述第一放电系数、所述第一容量保持系数、所述第一比容系数之间的第一加权得分;
将所述第一加权得分作为所述第一安全评分。
5.根据权利要求1所述的电极材料安全性评估方法,其特征在于,所述根据所述第二放电系数、所述第二容量保持系数、所述第二比容系数,获得所述第二安全评分,包括:
根据所述第二放电系数、所述第二容量保持系数所述第二比容系数各自的权重,获得所述第二放电系数、所述第二容量保持系数、所述第二比容系数之间的第二加权得分;
将所述第二加权得分作为所述第二安全评分。
6.一种电极材料安全性评估装置,其特征在于,所述电极材料安全性评估装置包括:
数据获取模块,用于获取正极材料的第一测试数据以及负极材料的第二测试数据,其中,所述第一测试数据与所述第二测试数据采用相同的测试标准获得,所述第一测试数据包括正极半电池首次的第一放电效率、第一循环容量保持率以及不同充放电倍率下的多个第一比容量,所述正极半电池表示基于所述正极材料制成的测试电池;所述第二测试数据包括负极半电池首次的第二放电效率、第二循环容量保持率以及不同充放电倍率下的多个第二比容量,所述负极半电池表示基于所述负极材料制成的测试电池;
数据处理模块,用于将所述第一放电效率以及所述第二放电效率进行归一化处理,获得所述第一放电效率对应的第一放电系数以及所述第二放电效率对应的第二放电系数;
将所述第一循环容量保持率以及所述第二循环容量保持率进行归一化处理,获得所述第一循环容量保持率对应的第一容量保持系数以及所述第二循环容量保持率对应的第二容量保持系数;
将所述多个第一比容量以及所述多个第二比容量进行归一化处理,获得所述多个第一比容量对应的第一比容系数以及所述多个第二比容量对应的第二比容系数;
根据所述第一放电系数、所述第一容量保持系数、所述第一比容系数,获得第一安全评分,其中,所述第一安全评分与所述第一放电系数、所述第一容量保持系数及所述第一比容系数成正相关;
根据所述第二放电系数、所述第二容量保持系数、所述第二比容系数,获得第二安全评分,其中,所述第二安全评分与所述第二放电系数、所述第二容量保持系数及所述第二比容系数成正相关;
安全评估模块,用于根据所述第一安全评分与所述第二安全评分,确定所述正极材料与所述负极材料之间的安全等级。
7.一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存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1-5任意一项所述的电极材料安全性评估方法。
8.一种分析设备,其特征在于,所述分析设备包括处理器以及存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1-5任意一项所述的电极材料安全性评估方法。
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