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龙图腾网获悉华东理工大学申请的专利基于脉冲循环电流的锂离子电池无容量损失低温自加热优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116596076B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310568202.5，技术领域涉及：G06N7/01；该发明授权基于脉冲循环电流的锂离子电池无容量损失低温自加热优化方法是由栾伟玲;庄子贤;王畅;李军设计研发完成，并于2023-05-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于脉冲循环电流的锂离子电池无容量损失低温自加热优化方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于脉冲循环电流的锂离子电池无容量损失低温自加热优化方法，属于锂离子电池自加热技术领域。本发明解决了现有脉冲循环自加热方法由于电流幅值和频率选择不当导致电池析锂的问题。包括：获取单体电池参数，建立用于计算电池在高频脉冲循环电流条件下温升和析锂的电化学‑热耦合模型；用一个脉冲循环周期代替多个脉冲循环周期，优化电化学‑热耦合模型的计算效率；结合贝叶斯优化算法，建立脉冲循环自加热优化方法；调整电化学‑热耦合模型的初始温度，确定电池在不同温度下的最优脉冲循环参数，实现自加热过程中脉冲循环电流参数随电池温度的实时调整。本发明可以在保证高自加热温升速率的基础上减少析锂导致的电池容量下降。

本发明授权基于脉冲循环电流的锂离子电池无容量损失低温自加热优化方法在权利要求书中公布了：1.基于脉冲循环电流的锂离子电池无容量损失低温自加热优化方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：选取单体锂离子电池，获取其电化学参数和热物性参数，建立用于计算锂离子电池在高频脉冲循环电流条件下温升和析锂的电化学-热耦合模型； 步骤二：通过在电化学-热耦合模型中用一个脉冲循环周期得到的计算结果代替多个脉冲循环周期的计算结果，优化步骤一中电化学-热耦合模型对于锂离子电池温升和析锂的计算效率； 步骤三：利用贝叶斯优化算法，结合步骤二中优化计算效率后的电化学-热耦合模型，建立脉冲循环自加热优化方法，实现最优脉冲循环电流幅值和频率的快速确定； 步骤四：多次调整步骤二中电化学-热耦合模型的初始温度，使用步骤三中脉冲循环自加热优化方法获取最优脉冲循环电流的幅值和频率，获得电池在不同温度下的最优脉冲循环参数； 步骤五：使用步骤四中获得的电池在不同温度下的最优脉冲循环参数，根据锂离子电池的温度实时调整脉冲循环电流的幅值和频率，实现电池温升的最大化和析锂量的最小化； 步骤一中所述电化学-热耦合模型具体包括锂离子电池准二维模型和一维热模型； 所述锂离子电池准二维模型具体包括锂离子电池固液相中的质量守恒方程、电荷守恒方程以及固液相界面上的电化学反应电流密度方程； 其中，固相锂离子守恒方程为： 固相电荷守恒方程为： 液相锂离子守恒方程为： 液相电荷守恒方程为： 其中，cs为锂离子在电极颗粒中的固相浓度，Ds为锂离子在固相中的扩散系数，为有效固相电导率，φs为固相电势，av为正负极颗粒的有效反应面积，isum为颗粒表面总电化学反应电流密度，εe为液相体积分数，ce为锂离子在电解液中的液相浓度，为锂离子有效液相扩散系数，t+为锂离子迁移数，为有效液相电导率，φe为液相电势，F为法拉第常数，R为理想气体常数，x为模型x轴维度坐标，r为模型球形颗粒径向r维度坐标，t为时间，T为电池温度； 所述固液相界面上的电化学反应电流密度方程中，负极固液相界面上的总电化学反应电流密度具体包括锂离子嵌入脱嵌反应电流密度、析锂反应电流密度和双电层电流密度，正极固液相界面上的总电化学反应电流密度具体包括锂离子嵌入脱嵌反应电流密度和双电层电流密度； 其中，负极表面总电化学反应电流密度为： isum_neg＝iLi_int+iLi_pla+iDL 正极表面总电化学反应电流密度为： isum_pos＝iLi_int+iDL 锂离子嵌入脱嵌反应电流密度为： 析锂反应电流密度为： 双电层电流密度为： 其中，i0,int为锂离子嵌入脱嵌反应交换电流密度，αint为锂离子嵌入脱嵌反应传递系数，ηint为锂离子嵌入脱嵌反应过电位，i0,pla为锂沉积反应交换电流密度，αpla为锂沉积反应传递系数，ηpla为锂沉积反应过电位，CDL为双电层电容，φDL为双电层电位； 所述一维热模型具体包括计算电池温度变化的能量守恒方程和修正参考温度下电化学参数和反应动力学参数的阿伦尼乌斯修正公式； 其中，能量守恒方程为： 阿伦尼乌斯修正公式为： 其中，ρ为电池密度，cp为电池比热容，qJ为总热源，h为电池与环境的对流换热系数，A为电池对流换热表面积，T0为环境温度，Arreh为温度修正系数，Ea为参数的活化能，Tr为参考温度； 步骤二中经过计算效率优化后的电化学-热耦合模型能够快速计算锂离子电池在高频脉冲循环电流条件下的温升和析锂量；其中，优化电化学-热耦合模型计算效率的具体方法为通过设置加速因子tfac，用一个脉冲循环周期的析锂量代替tfac个脉冲循环周期的析锂量，使计算周期缩短tfac倍；相应的，所述能量守恒方程被改写以使电池的温度变化匹配加速后的时间尺度： 步骤三中脉冲循环自加热优化方法的具体实施流程为： 步骤三一：选择脉冲循环参数空间中的任意一组脉冲循环参数组合输入到经计算效率优化后的电化学-热耦合模型中，将计算得到的电池温升指标和容量衰减指标与参数组合添加到贝叶斯优化算法的观测数据集合中以初始化概率代理模型； 步骤三二：贝叶斯优化算法根据采集函数自动选择下一个希望被观测的脉冲循环参数组合； 步骤三三：将步骤三二中获得的脉冲循环参数组合输入到所述经计算效率优化后的电化学-热耦合模型中以计算脉冲循环自加热后的电池温度和析锂量； 步骤三四：将步骤三三中获得的脉冲循环自加热后的电池温度和析锂量输入到贝叶斯优化算法中，更新概率代理模型后重复步骤三二至步骤三四。

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