本申請涉及計算機(jī)，特別是涉及一種磷酸鐵鋰電池失效預(yù)測方法、裝置、計算機(jī)設(shè)備和介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、磷酸鐵鋰電池是一種具有高理論比容量、工作電壓穩(wěn)定、化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良及安全性高的鋰離子電池，被廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備、新能源汽車和儲能電站之中。然而當(dāng)前的研究僅聚焦于提升磷酸鐵鋰的電化學(xué)性能，而忽略了對其改性后或在復(fù)雜環(huán)境下的失效討論。失效預(yù)測能夠幫助研究人員理解和優(yōu)化電池的工作原理及性能表現(xiàn)，并減少試驗和實驗周期，節(jié)約研發(fā)成本和資源投入。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，對磷酸鐵鋰電池失效預(yù)測通常是對已有實測壽命數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過擬合函數(shù)模型，確定電池在多次循環(huán)中的失效情況，得到電池失效結(jié)果。

3、該方式雖然能夠完成電池失效的預(yù)測，但存在耗時長、效率低的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種能夠降低預(yù)測時長、提高預(yù)測效率的磷酸鐵鋰電池失效預(yù)測方法、裝置、計算機(jī)設(shè)備和介質(zhì)。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N磷酸鐵鋰電池失效預(yù)測方法，包括：

3、獲取待測電池的電芯失效數(shù)據(jù)；電芯失效數(shù)據(jù)包括電芯結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)和電芯性質(zhì)變化數(shù)據(jù)；

4、將電芯失效數(shù)據(jù)輸入至失效預(yù)測模型，得到待測電池的電芯失效結(jié)果；失效預(yù)測模型是基于圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和長短期神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建得到的。

5、在其中一個實施例中，失效預(yù)測模型的訓(xùn)練方法，包括：

6、對樣本電池在失效環(huán)境下的電芯結(jié)構(gòu)的變化情況進(jìn)行仿真，得到樣本電芯失效數(shù)據(jù)；

7、根據(jù)樣本電芯失效數(shù)據(jù)，對失效預(yù)測模型進(jìn)行模型訓(xùn)練；

8、其中，失效環(huán)境包括元素?fù)诫s環(huán)境、碳包覆環(huán)境和高濕環(huán)境中的至少一種。

9、在其中一個實施例中，對樣本電池在失效環(huán)境下的電芯結(jié)構(gòu)的變化情況進(jìn)行仿真，得到樣本電芯失效數(shù)據(jù)，包括：

10、對樣本電池在失效環(huán)境下的電芯結(jié)構(gòu)的變化情況進(jìn)行仿真，得到原始電芯失效數(shù)據(jù)；其中，原始電芯失效數(shù)據(jù)包括原始電芯結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)；

11、對原始電芯失效數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)增強(qiáng)處理，得到樣本電池的樣本電芯失效數(shù)據(jù)。

12、在其中一個實施例中，對樣本電池在失效環(huán)境下的電芯結(jié)構(gòu)的變化情況進(jìn)行仿真，得到原始電芯結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)，包括：

13、獲取樣本電池在正常環(huán)境下的電芯結(jié)構(gòu)對應(yīng)的原始電芯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；

14、對樣本電池在失效環(huán)境下的電芯結(jié)構(gòu)的變化情況進(jìn)行仿真，得到失效電芯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；

15、根據(jù)失效電芯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和原始電芯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，確定原始電芯結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)。

16、在其中一個實施例中，根據(jù)失效電芯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和原始電芯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，確定原始電芯結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)，包括：

17、根據(jù)失效電芯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和原始電芯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)之間的差值，確定電芯結(jié)構(gòu)差異數(shù)據(jù)；

18、根據(jù)電芯結(jié)構(gòu)差異數(shù)據(jù)與失效電芯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)之間的比值，確定原始電芯結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)。

19、在其中一個實施例中，將電芯失效數(shù)據(jù)輸入至失效預(yù)測模型，得到待測電池的失效結(jié)果，包括：

20、將電芯失效數(shù)據(jù)輸入至圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，得到待測電池的電芯失效特征；

21、將電芯失效特征輸入至長短期神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，得到待測電池的電芯失效結(jié)果。

22、第二方面，本申請還提供了一種磷酸鐵鋰電池失效預(yù)測裝置，包括：

23、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取待測電池的電芯失效數(shù)據(jù)；電芯失效數(shù)據(jù)包括電芯結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)和電芯性質(zhì)變化數(shù)據(jù)；

24、失效預(yù)測模塊，用于將電芯失效數(shù)據(jù)輸入至失效預(yù)測模型，得到待測電池的電芯失效結(jié)果；失效預(yù)測模型是基于圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和長短期神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建得到的。

25、第三方面，本申請還提供了一種計算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)以下步驟：

26、獲取待測電池的電芯失效數(shù)據(jù)；電芯失效數(shù)據(jù)包括電芯結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)和電芯性質(zhì)變化數(shù)據(jù)；

27、將電芯失效數(shù)據(jù)輸入至失效預(yù)測模型，得到待測電池的電芯失效結(jié)果；失效預(yù)測模型是基于圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和長短期神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建得到的。

28、第四方面，本申請還提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)以下步驟：

29、獲取待測電池的電芯失效數(shù)據(jù)；電芯失效數(shù)據(jù)包括電芯結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)和電芯性質(zhì)變化數(shù)據(jù)；

30、將電芯失效數(shù)據(jù)輸入至失效預(yù)測模型，得到待測電池的電芯失效結(jié)果；失效預(yù)測模型是基于圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和長短期神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建得到的。

31、第五方面，本申請還提供了一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)以下步驟：

32、獲取待測電池的電芯失效數(shù)據(jù)；電芯失效數(shù)據(jù)包括電芯結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)和電芯性質(zhì)變化數(shù)據(jù)；

33、將電芯失效數(shù)據(jù)輸入至失效預(yù)測模型，得到待測電池的電芯失效結(jié)果；失效預(yù)測模型是基于圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和長短期神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建得到的。

34、上述磷酸鐵鋰電池失效預(yù)測方法、裝置、計算機(jī)設(shè)備和介質(zhì)，獲取待測電池的電芯失效數(shù)據(jù)；電芯失效數(shù)據(jù)包括電芯結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)和電芯性質(zhì)變化數(shù)據(jù)；將電芯失效數(shù)據(jù)輸入至失效預(yù)測模型，得到待測電池的電芯失效結(jié)果；失效預(yù)測模型是基于圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和長短期神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建得到的。本申請通過失效預(yù)測模型對電芯失效數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，可以直接確定出待測電池是否失效，提高了待測電池失效的準(zhǔn)確性和預(yù)測效率。

技術(shù)特征：

1.一種磷酸鐵鋰電池失效預(yù)測方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述失效預(yù)測模型的訓(xùn)練方法，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對樣本電池在失效環(huán)境下的電芯結(jié)構(gòu)的變化情況進(jìn)行仿真，得到樣本電芯失效數(shù)據(jù)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述對樣本電池在失效環(huán)境下的電芯結(jié)構(gòu)的變化情況進(jìn)行仿真，得到原始電芯結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述失效電芯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和所述原始電芯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，確定所述原始電芯結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述電芯失效數(shù)據(jù)輸入至失效預(yù)測模型，得到所述待測電池的失效結(jié)果，包括：

7.一種磷酸鐵鋰電池失效預(yù)測裝置，其特征在于，所述裝置包括：

8.一種計算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法的步驟。

9.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法的步驟。

10.一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，其特征在于，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種磷酸鐵鋰電池失效預(yù)測方法、裝置、計算機(jī)設(shè)備和介質(zhì)。所述方法包括：獲取待測電池的電芯失效數(shù)據(jù)；電芯失效數(shù)據(jù)包括電芯結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)和電芯性質(zhì)變化數(shù)據(jù)；將電芯失效數(shù)據(jù)輸入至失效預(yù)測模型，得到待測電池的電芯失效結(jié)果；失效預(yù)測模型是基于圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和長短期神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建得到的。采用本方法能夠通過失效預(yù)測模型對電芯失效數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，可以直接確定出待測電池是否失效，提高了待測電池失效的準(zhǔn)確性和預(yù)測效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王國慶,陳鉬,徐鵬飛,李世拯,李小兵,黃登甲,竇鬧喜,李榮,汪凱蔚,楊文生
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗研究所（（工業(yè)和信息化部電子第五研究所）（中國賽寶實驗室））
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9