CN115508723B - 电芯充放电截止电压确定方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的电芯充放电截止电压确定方法及相关装置中，分析设备根据目标电芯预设的电芯安全系数以及第一材料的第一安全系数，得到第二材料的第二安全系数；并根据两安全系数确定出的两材料各自的第一电压、第二电压，获得目标电芯的截止电压。由于第一安全系数与第一电压具有的第一安全关系表征第一材料的安全程度随充电时开路电压的变化趋势；第二安全系数与第二电压具有的第二安全关系表征第二材料的安全程度随放电时开路电压的变化趋势，而两安全系数与电芯安全系数满足正相关的约束条件；因此，若将两材料作为电芯电极，根据以上约束条件可确定出目标电芯需要提供的截止电压，以使电芯达到相应的电芯安全系数。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种电芯充放电截止电压确定方法及相关装置。
背景技术
锂离子电池目前已广泛应用于我们日常生活中，但不同的锂离子电池有着不同的充放电截止电压以及不同的放电均压，日常生活中常见的锂离子电池，如磷酸铁锂电池，充放电电压区间主要为2V～3.65V；三元锂离子电池，充放电电压区间主要为2.5V～4.3V。
其中，不同类型锂离子电池的充放电截止电压与锂电池的正负极材料的组成相关。例如，正极材料为三元材料，负极材料为硅碳，负极材料中随着硅含量的提高，电池整体放电截止电压可以降低至2.5V、2.3V甚至2V。
然而，随着对锂离子电池材料的不断研究，目前常规的充放电截止电压已经无法预测未来可能出现的正负极新材料相互匹配为电芯时，电芯安全的充放电截止电压区间。
发明内容
为了克服现有技术中的至少一个不足，本申请提供一种电芯充放电截止电压确定方法及相关装置，用于为新材料制成的电池确定安全的充放电截止电压，以使电芯达到需要满足的电芯安全系数。具体包括：
第一方面，本申请提供一种电芯充放电截止电压确定方法，应用于分析设备，所述方法包括：
获取目标电芯预设的电芯安全系数以及第一材料的第一安全系数，其中，所述第一材料用于作为所述目标电芯的第一电极；
根据所述电芯安全系数、所述第一安全系数与第二材料的第二安全系数之间的约束关系，得到所述第二材料的第二安全系数；其中，所述第二材料用于作为所述目标电芯的第二电极，所述第一安全系数以及所述第二安全系数分别与所述电芯安全系数成正相关；
根据所述第一安全系数确定所述第一材料作为所述第一电极时的第一电压；其中，所述第一安全系数与所述第一电压具有第一安全关系，所述第一安全关系表征所述第一材料的安全程度随充电时的开路电压的变化趋势；
根据所述第二安全系数确定所述第二材料作为所述第二电极时的第二电压；其中，所述第二安全系数与所述第二电压具有第二安全关系，所述第二安全关系表征第二材料的安全程度随放电时的开路电压的变化趋势；
根据所述第一电压以及所述第二电压，获得所述目标电芯的截止电压。
第二方面，本申请提供一种电芯充放电截止电压确定装置，所述装置包括：
安全系数模块，用于获取目标电芯预设的电芯安全系数以及第一材料的第一安全系数，其中，所述第一材料用于作为所述目标电芯的第一电极；
所述安全系数模块，还用于根据所述电芯安全系数、所述第一安全系数与第二材料的第二安全系数之间的约束关系，得到所述第二材料的第二安全系数；其中，所述第二材料用于作为所述目标电芯的第二电极，所述第一安全系数以及所述第二安全系数分别与所述电芯安全系数成正相关；
电压计算模块，用于根据所述第一安全系数确定所述第一材料作为所述第一电极时的第一电压；其中，所述第一安全系数与所述第一电压具有第一安全关系，所述第一安全关系表征所述第一材料的安全程度随充电时的开路电压的变化趋势；
所述电压计算模块，还用于根据所述第二安全系数确定所述第二材料作为所述第二电极时的第二电压；其中，所述第二安全系数与所述第二电压具有第二安全关系，所述第二安全关系表征第二材料的安全程度随放电时的开路电压的变化趋势；
所述电压计算模块，还用于根据所述第一电压以及所述第二电压，获得所述目标电芯的截止电压。
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，实现所述的电芯充放电截止电压确定方法。
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，实现所述的电芯充放电截止电压确定方法。
相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：
本申请提供的电芯充放电截止电压确定方法及相关装置中，分析设备根据目标电芯预设的电芯安全系数以及第一材料的第一安全系数，得到第二材料的第二安全系数；并分别根据两安全系数确定两材料各自的第一电压、第二电压；最终，根据第一电压、第二电压，获得目标电芯的截止电压。由于第一安全系数与第一电压具有的第一安全关系表征第一材料的安全程度随充电时开路电压的变化趋势；第二安全系数与第二电压具有的第二安全关系表征第二材料的安全程度随放电时开路电压的变化趋势，而两安全系数与电芯安全系数满足正相关的约束条件；因此，若将两材料作为电芯电极，根据以上约束条件可确定出目标电芯需要提供的截止电压，以使电芯达到相应的电芯安全系数。
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方法流程示意图；
图2为本申请实施例提供的充电曲线分割效果示意图之一；
图3为本申请实施例提供的充电曲线分割效果示意图之二；
图4为本申请实施例提供的放电曲线分割效果示意图之一；
图5为本申请实施例提供的放电曲线分割效果示意图之二；
图6为本申请实施例提供的装置结构示意图；
图7为本申请实施例提供的设备结构示意图。
图标：101-安全系数模块；102-电压计算模块；201-存储器；202-处理器；203-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“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。
基于以上声明，首先应理解的是，若将电芯的充放电截止电压的区间设计的很窄，则无法发挥电池的全部容量，若将充放电截止电压的区间设计很宽，则可能出现过充或过放的危险。
例如，日常生活中常见的锂离子电池，如磷酸铁锂电池，充放电电压区间主要为2V～3.65V；三元锂离子电池，充放电电压区间主要为2.5V～4.3V。也即是说，对于磷酸铁锂电池，将其充电时的最高电压限制在3.65V，将其放电时的最低电压限制在2V；而对于三元锂电池，则将其充电时的最高电压限制在4.3V，将其放电时的最低电压限制在2.5V。
其中，电池的充放电的截止电压主要与电芯正负极的材料相关。例如，正极材料为三元材料，负极材料为硅碳，负极材料中随着硅含量的提高，电池整体放电截止电压可以降低至2.5V、2.3V甚至2V。而随着对锂离子电池材料的不断研究，目前常规的充放电截止电压已经无法预测未来可能出现的正负极新材料相互匹配为电芯时，电芯安全的充放电截止电压区间。
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。
因此，本实施例提供一种应用于分析设备的电芯充放电截止电压确定方法，用于为新材料制成的电芯确定安全的充放电截止电压，以使电芯达到需要满足的电芯安全系数。其中，该分析设备可以是用户终端，例如，移动终端、平板计算机、膝上型计算机、台式电脑等。其中，该移动终端可以包括智能手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等。
基于以上相关介绍，下面结合图1就该方法的各步骤进行详细阐述。
如图1所示，该方法包括：
S101，获取目标电芯预设的电芯安全系数以及第一材料的第一安全系数。
S102，根据电芯安全系数、第一安全系数与第二材料的第二安全系数之间的约束关系，得到第二材料的第二安全系数。
其中，第一材料用于作为目标电芯的第一电极；第二材料用于作为目标电芯的第二电极，第一安全系数以及第二安全系数分别与电芯安全系数成正相关。
此处应理解的是，电芯包括正极以及负极，而本实施例中的第一电极为正极时，第二电极则是负极，此时计算获得的截止电压为电芯的充电截止电压；当第一电极为负极时，第二电极则为正极，此时计算获得的截止电压为电芯的放电截止电压。
此外，电芯安全系数用于表征电芯的安全程度，电芯安全系数越大，则电芯的安全程度越高；第一安全系数用于表征第一材料的安全程度，第一安全系数大，则第一材料作为电芯的第一电极在工作时的安全程度越高；第二安全系数用于表征第二材料的安全程度，第二安全系数越大，则第二材料作为电芯的第二电极在工作时的安全程度越高。
还应理解的是，不同的第一安全系数对应着不同的第一电压；不同的第二安全系数对应着不同的第二电压。因此，当电芯的安全程度较高时，则意味着需要为第一材料以及第二材料设置更窄的充放电截止电压区间，以确保将这两种材料作为电芯的正负极时，该电芯能够在相对稳定的状态下工作。当电芯的安全程度较低时，则意味着需要为第一材料以及第二材料设置更宽的充放电截止电压区间，使得电芯能够尽量发挥出更多的电池容量。
因此，电芯安全系数与第一安全系数以及第二安全系数之间存在特定的约束关系。对于该约束关系，本实施通过以下表达式进行表示：
C＝αC1+βC2
式中，C表示电芯安全系数，C1表示第一安全系数，α表示第一安全系数的权重，C2表示第二安全系数，β表示第二安全系数的权重。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面假定第一电极为正极，第二电极为负极。当研发人员研发了一款材料作为电芯的正极，以及一款材料作为电芯的负极后，需要为该电芯所使用的场景指定相匹配的充放电截止电压。
对于充电截止电压，若该电芯的使用场景对电芯的安全性要求较高时，则可以将表达式中的C从0～1的取值范围内选取一个较大的数值，例如，C＝0.5；反之，可从中取较小的数值。然后，若正极的材料其本身的安全性较低，不能承受较大的充电电压，则可以将表达式中的C1从0～1的取值范围内选取一个较大的值，例如，C1＝0.9；反之，可从中取较小的数值。由于表达式中的权重α以及β均为预设数值(例如，α＝0.5，β＝0.5)，则可以计算出C2，其中，C2的取值范围同样在0～1的取值范围内。也即是说，以上表达式中的C、α、β以及C1由电芯的使用场景以及材料本身的特性，根据需求指定；C2则是基于指定的参数进行计算获得。
而对于放电截止电压，其实施过程与充电截止电压类似，本实施例不再进行赘述。
基于以上关于电芯安全系数、第一安全系数以及第二安全系数的相关介绍，继续参见图1，该方法还包括：
S103，根据第一安全系数确定第一材料作为第一电极时的第一电压。
其中，第一安全系数与第一电压具有第一安全关系，第一安全关系表征第一材料的安全程度随充电时的开路电压的变化趋势。
该第一安全关系包括多个第一系数与多个第一开路电压之间的对应关系，因此，该分析设备可以根据第一材料的材料安全特性，从多个第一系数中确定出第一安全系数，从而将第一安全系数对应的开路电压，作为第一电压。
此处值得说明的是，第一安全关系通过对第一材料进行测试获得。具体实施方式中，分析设备获取由第一材料制成的第一半电池在充电期间采集的第一状态序列，第一状态序列包括多对充电关联信息，每对充电关联信息包括第一半电池的比容量与比容量对应的第一开路电压；其中，第一半电池两极的开路电压，随着充电时间的持续增加而逐步增大。
然后，该分析设备从位于第一状态序列末尾的序列片段中确定多对目标充电关联信息。
最后，该分析设备建立多对目标充电关联信息中的第一开路电压与多个第一系数之间的对应关系，其中，多个第一系数的数值与多对目标充电关联信息中的第一开路电压数值成反相关。
示例性的，假定第一电极为正极，并且第一材料通过将镍钴锰酸锂、PVDF(聚偏氟乙烯)、SP(导电炭黑)、CNTs(碳纳米管)按照95：4：0.5：0.5比例加入NMP进行混合搅拌制备正极活性浆料；然后，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。
将该正极半电池进行充电测试，并在充电过程中采集正极半电池的第一状态序列，即建立比容量与充电时的开路电压之间的对应关系。其中，在充电时为了保障正极半电池的安全，当电压的升压速率≥30mV/mAh.g-1且总充电比容量≥150mAh/g时停止充电。
此处为了便于进行解释，将第一材料的第一状态序列以图表的形式进行展示时，其效果如图2所示。由于本实施例仅关注正极半电池的充电截止电压，而该充电截止电压又与正极半电池的容量即将充满时的状态相关，因此，本实施例只需从第一序列中截取位于末尾的序列片段。
作为一种可选地截取方式，继续如图2所示，将图2所示“比容量-开路电压”曲线按比容量所在的坐轴进行10等分，图2所示的分割效果表示将第一序列分割为了10个序列片段。
然后，将图2中的最后一段曲线进一步进行10等分，得到如图3所示的分割效果，而图3所示的分割效果则表示将10个序列片段中最后一个序列片段分割为了10个子片段。
最后，由于每个子片段中包括了至少一对充电关联信息，则将每个子片段中最后一对充电关联信息作为目标充电关联信息，并建立多个第一系数与多个目标充电关联信息中开路电压之间的对应关系。即图3中最后一段曲线的10条分割线对应10个第一系数，而10个第一系数对应开路电压所在坐标轴上的10个开路电压。
继续如图3所示，多个第一系数设置为1.0、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1。其中，1.0对应第一个目标充电关联信息中的开路电压，该开路电压最小；而0.1则对应最后一个目标充电关联信息中的开路电压，该开路电压最大。因此，多个第一系数的数值与多个开路电压的电压之间成反相关，即第一系数越大，对应的开路电压越小，此时正极材料工作时的安全性越高；反之，正极材料工作时的安全性越小。
值得说明的是，以上关于第一安全关系的介绍仅仅是为了便于理解所列举的示例，技术人员在实施本方案时，可以将第一状态序列对应图表中的曲线进行其他数量的等分处理。当然，还可以选取每个子片段中的其他位置的充电关联信息作为目标充电关联信息，或者从最后一个序列片段中按照一定的筛选规则选取多个充电关联信息作为多个目标充电关联信息，本实施例不做具体的限定。另外，还需要注意的是，以上“第一个”“最后一对”以及“最后一个”所表达的顺序关系是基于充电关联信息采集时的时刻按照从小到大的顺序进行确定的。
如此，建立正极材料多个第一系数与多个第一开路电压的对应关系之后，则可根据多个第一系数确定第一安全系数对应的第一开路电压，作为第一电压。此处应理解的是，该第一电压为正极的绝对电压(物理含义为对锂电位)，需要与负极的放电时的开路电压进行比较之后，才能得到目标电芯的充电截止电压。
基于以上关于第一安全系数与第一电压之间的关系的介绍，继续如图1所示，该方法还包括：
S104，根据第二安全系数确定第二材料作为第二电极时的第二电压。
其中，第二安全系数与第二电压具有第二安全关系，第二安全关系表征第二材料的安全程度随放电时的开路电压的变化趋势。
第二安全关系包括多个第二系数与多个放电压之间的对应关系，因此，该分析设备根据第二材料的材料安全特性，从多个第二系数中确定出第二安全系数，并将第二安全系数对应的第二开路电压，作为第二电压。
与作为第一电极的第一材料类似，该分析设备获取基于第二材料制成的第二半电池在放电期间采集的第二状态序列，第二状态序列包括多对放电关联信息，每对放电关联信息包括第二半电池的比容量与比容量对应的第二开路电压。
然后，该分析设备从位于第二状态序列末尾的第二序列片段中确定多对目标放电关联信息；
最后，该分析设备建立多对目标放电关联信息中的第二开路电压与多个第二系数之间的对应关系，其中，多个第二系数的数值与多对目标放电关联信息中的第二开路电压大小成正相关。
示例性的，由于在以上关于第一电极的示例中第一电极作为正极，因此，在本示例中，第二电极则作为负极，第二材料通过将硅碳、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94：1.2：1：2：1.3：0.5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。
将该负极半电池进行放电测试，并在放电过程中采集负极半电池的第状态序列，即建立比容量与放电时的开路电压之间的对应关系。
此处为了便于进行解释，将第二材料的第二状态序列以图表的形式进行展示时，其效果如图4所示。由于本实施例仅关注负极半电池的放电截止电压，而该放电截止电压又与负极半电池的容量即将耗尽时的状态相关，因此，本实施例只需从第一序列中截取位于末尾的序列片段。
作为一种可选地截取方式，继续如图4所示，将图4所示“比容量-开路电压”曲线按比容量所在的坐轴进行10等分，图4所示的分割效果表示将第二序列分割为了10个序列片段。
然后，将图4中的最后一段曲线进一步进行10等分，得到如图5所示的分割效果，而图5所示的分割效果则表示将10个序列片段中的最后一个序列片段分割为了10个子片段。
最后，由于每个子片段中包括了至少一对放电关联信息，则将每个子片段中最后一对放电关联信息作为目标放电关联信息，并建立多个第二系数与多个目标放电关联信息中第二开路电压之间的对应关系。即图5中最后一段曲线的10条分割线对应10个第二系数，而10个第二系数对应第二开路电压轴上的10个第二开路电压。
继续如图5所示，多个第二系数设置为1.0、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1。其中，1.0对应第一个目标放电关联信息中的第二开路电压，该第二开路电压最大；而0.1则对应最后一个目标放电关联信息中的第二开路电压，该第二开路电压最小。因此，多个第二系数与多个第二开路电压之间成正相关，即第二系数越大，对应的第二开路电压越大，此时负极材料工作时的安全性越高；反之，负极材料工作时的安全性越小。
值得说明的是，以上关于第二安全关系的介绍仅仅是为了便于理解所列举的示例，技术人员在实施本方案时，可以将第二状态序列对应图表中的曲线进行其他数量的等分处理。当然，还可以选取每个子片段中的其他位置的放电关联信息作为目标放电关联信息，或者从最后一个序列片段中按照一定的筛选规则选取多个放电关联信息作为多个目标放电关联信息，本实施例不做具体的限定。另外，还需要注意的是，以上“第一个”“最后一对”以及“最后一个”所表达的顺序关系是基于放电关联信息采集时的时刻按照从小到大的顺序进行确定的。
如此，建立负极材料多个第二系数与多个第二开路电压的对应关系之后，则可根据多个第二系数确定第二安全系数，并将第二安全系数对应的第二开路电压，作为第二电压。此处应理解的是，该第二电压为负极的绝对电压，需要与正极的充电时的开路电压进行比较之后，才能得到目标电芯的充电截止电压。
基于以上关于第二安全系数与第二电压之间关系的介绍，继续如图1所示，该方法还包括：
S105，根据第一电压以及第二电压，获得目标电芯的充放电截止电压。
正如以上实施方式中所介绍的，第一电压与第二电压均是绝对电压，因此，将两者之间的差值的绝对值作为目标电芯的截止电压。
继续以图2-图5所示的曲线为例，若C＝αC1+βC2中的α＝0.5，β＝0.5，C＝0.5，则表达式变为1＝C1+C2。
若选择的正极材料耐过充能力较差，则可以将正极材料的第一安全系数设为C1＝0.9，负极材料的第二安全系数设为C2＝0.1，此时，在图3中C1＝0.9时的第一电压为4.18V，在图5中C2＝0.1时的第二电压为0V，则目标电芯的充电截止电压为4.18-0＝4.18V。
又例如，若选择的正极材料耐过充能力较好，则可以将正极材料的第一安全系数设为C1＝0.2，负极材料的第二安全系数设为C2＝0.8，此时，在图3中C1＝0.2时的第一电压为4.27V，在图5中C2＝0.8时的第二电压为0.03V，则目标电芯的充电截止电压为4.27-0.03＝4.24V。
以上仅仅给出了目标电芯充电截止电压的获取示例，若第一电极为负极时，第二电极为正极，则按照以上实施方式可获得目标电芯的放电截止电压。例如，若要获得图2-图5对应正负极材料下电芯的放电截止电压，则可以对负极半电池进行充电测试获得相应的第一序列，对正极半电池进行放电测试获得相应的第二序列，按照以上实施方式即可获得负极的放电截止电压，因此，本实施例不再进行赘述。
其中，为了保障正极半电池与负极半电池的安全，正极半电池放电截止电压以降压速率进行判断，当电压的降压速率≥180mV/mAh.g-1且总放电比容量≥150mAh/g时停止放电。
而对于负极半电池，充电截止电压以升压速率进行判断，当电压的升压速率≥29mV/mAh.g-1且总充电比容量≥300mAh/g时停止充电。
综上所述，在以上关于电芯充放电截止电压确定方法的实施方式中，分析设备根据目标电芯预设的电芯安全系数以及第一材料的第一安全系数与第二材料的第二安全系数之间的约束关系，得到第二材料的第二安全系数；并分别根据两安全系数确定两材料各自的第一电压以及第二电压；最终，根据第一电压以及第二电压，获得目标电芯的充电/放电截止电压。由于第一安全系数与第一电压具有的第一安全关系表征第一材料的安全程度随充电时开路电压的变化趋势；第二安全系数与第二电压具有的第二安全关系表征第二材料的安全程度随放电时开路电压的变化趋势，而两安全系数分别与电芯安全系数满足正相关的约束条件；因此，若将两材料作为电芯电极时，根据以上约束条件可确定出目标电芯需要提供的截止电压，以使电芯达到相应的电芯安全系数。
基于与电芯充放电截止电压确定方法相同的发明构思，本实施例还提供一种电芯充放电截止电压确定装置，应用于分析设备。电芯充放电截止电压确定装置包括至少一个可以软件形式存储于存储器201或固化在分析设备的操作***(Operating System，简称OS)中的软件功能模块。分析设备中的处理器202用于执行存储器201中存储的可执行模块。例如，电芯充放电截止电压确定装置所包括的软件功能模块及计算机程序等。请参照图6，从功能上划分，电芯充放电截止电压确定装置可以包括：
安全系数模块101，用于获取目标电芯预设的电芯安全系数以及第一材料的第一安全系数，其中，第一材料用于作为目标电芯的第一电极；
安全系数模块101，还用于根据电芯安全系数、第一安全系数与第二材料的第二安全系数之间的约束关系，得到第二材料的第二安全系数；其中，第二材料用于作为目标电芯的第二电极，第一安全系数以及第二安全系数分别与电芯安全系数成正相关。
在本实施例中，安全系数模块101用于实现图1中的步骤S101-S102，关于该安全系数模块101的详细描述可以参见步骤S101-S102的介绍。
电压计算模块102，用于根据第一安全系数确定第一材料作为第一电极时的第一电压；其中，第一安全系数与第一电压具有第一安全关系，第一安全关系表征第一材料的安全程度随充电时的开路电压的变化趋势；
电压计算模块102，还用于根据第二安全系数确定第二材料作为第二电极时的第二电压；其中，第二安全系数与第二电压具有第二安全关系，第二安全关系表征第二材料的安全程度随放电时的开路电压的变化趋势；
电压计算模块102，还用于根据第一电压以及第二电压，获得目标电芯的截止电压。
在本实施例中，电压计算模块102用于实现图1中的步骤S103-S105，关于该电压计算模块102的详细描述可以参见步骤S103-S105的介绍。
需要注意的是，由于电芯充放电截止电压确定装置与电芯充放电截止电压确定方法具有相同的发明构思，因此，以上安全系数模块101以及电压计算模块102还可以用于实现电芯充放电截止电压确定方法的其他步骤以及子步骤。
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芯充放电截止电压确定方法。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。
本实施例还提供一种分析设备，如图7所示，该分析设备可包括处理器202及存储器201。处理器202与存储器201可经由***总线通信。并且，存储器201存储有计算机程序，处理器通过读取并执行存储器201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芯充放电截止电压确定方法。
继续参见图7，该分析设备还可以包括通信单元，该存储器201、处理器202以及通信单元203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201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201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。
其中，仅作为示例，该易失存储器可以是随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)。该非易失性存储器可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)、可擦除只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，EPROM)、电可擦除只读存储器(Electric ErasableProgrammable Read-Only Memory，EEPROM)、闪存等；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203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***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202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***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 (7)
1.一种电芯充放电截止电压确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标电芯预设的电芯安全系数以及第一材料的第一安全系数，其中，所述第一材料用于作为所述目标电芯的第一电极；所述第一安全系数为多个第一系数之一，所述多个第一系数与多个第一开路电压之间的对应关系通过所述第一材料制成的第一半电池进行充电测试获得；
根据所述电芯安全系数、所述第一安全系数与第二材料的第二安全系数之间的约束关系，得到所述第二材料的第二安全系数；其中，所述第二材料用于作为所述目标电芯的第二电极，所述第一安全系数以及所述第二安全系数分别与所述电芯安全系数成正相关；所述第二安全系数为多个第二系数之一，所述多个第二系数与多个第二开路电压之间的对应关系通过所述第二材料制成的第二半电池进行放电测试获得；
将所述第一安全系数对应的第一开路电压，作为第一电压；将所述第二安全系数对应的第二开路电压，作为第二电压；
将所述第一电压与所述第二电压之差的绝对值，作为所述目标电芯的充电截止电压或者放电截止电压。
2.根据权利要求1所述的电芯充放电截止电压确定方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取由所述第一材料制成的第一半电池在充电期间采集的第一状态序列，所述第一状态序列包括多对充电关联信息，每对所述充电关联信息包括所述第一半电池的比容量与所述比容量对应的第一开路电压；
从位于所述第一状态序列末尾的序列片段中确定多对目标充电关联信息，其中，所述第一状态序列末尾的序列片段表征所述第一半电池即将充满时的状态；
建立所述多对目标充电关联信息中的第一开路电压与所述多个第一系数之间的对应关系，其中，所述多个第一系数与多对目标充电关联信息中的第一开路电压成反相关。
3.根据权利要求1所述的电芯充放电截止电压确定方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取基于所述第二材料制成的第二半电池在放电期间采集的第二状态序列，所述第二状态序列包括多对放电关联信息，每对所述放电关联信息包括所述第二半电池的比容量与所述比容量对应的第二开路电压；
从位于所述第二状态序列末尾的第二序列片段中确定多对目标放电关联信息，其中，所述第二状态序列末尾的第二序列片段表征所述第二半电池即将放完时的状态；
建立所述多对目标放电关联信息中的第二开路电压与所述多个第二系数之间的对应关系，其中，所述多个第二系数与所述多对目标放电关联信息中的第二开路电压成正相关。
4.根据权利要求1所述的电芯充放电截止电压确定方法，其特征在于，所述第一安全系数、所述第二安全系数以及所述电芯安全系数之间满足以下约束关系：
C＝αC1+βC2
式中，C表示所述电芯安全系数，C1表示所述第一安全系数，α表示所述第一安全系数的权重，C2表示所述第二安全系数，β表示所述第二安全系数的权重。
5.一种电芯充放电截止电压确定装置，其特征在于，所述装置包括：
安全系数模块，用于获取目标电芯预设的电芯安全系数以及第一材料的第一安全系数，其中，所述第一材料用于作为所述目标电芯的第一电极，所述第一安全系数为多个第一系数之一，所述多个第一系数与多个第一开路电压之间的对应关系通过所述第一材料制成的第一半电池进行充电测试获得；
所述安全系数模块，还用于根据所述电芯安全系数、所述第一安全系数与第二材料的第二安全系数之间的约束关系，得到所述第二材料的第二安全系数；其中，所述第二材料用于作为所述目标电芯的第二电极，所述第一安全系数以及所述第二安全系数分别与所述电芯安全系数成正相关；所述第二安全系数为多个第二系数之一，所述多个第二系数与多个第二开路电压之间的对应关系通过所述第二材料制成的第二半电池进行放电测试获得；
电压计算模块，用于将所述第一安全系数对应的第一开路电压，作为第一电压；将所述第二安全系数对应的第二开路电压，作为第二电压；
所述电压计算模块，还用于将所述第一电压与所述第二电压之差的绝对值，作为所述目标电芯的充电截止电压或者放电截止电压。
6.一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1-4任意一项所述的电芯充放电截止电压确定方法。
7.一种分析设备，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1-4任意一项所述的电芯充放电截止电压确定方法。
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