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申请/专利权人：惠州市信宇人科技有限公司

摘要：本申请涉及电极制造技术领域，公开一种电极制造仿真方法及相关设备。该方法包括：对电极涂层中的微观粒子进行微观力学特性仿真，模拟浆相平衡时所述微观粒子的空间分布，得到第一中间模型；对第一中间模型进行蒸发迁移仿真，模拟溶剂流动和粘结剂迁移后微观粒子的空间分布，得到第二中间模型；对第二中间模型进行压延过程中的机械行为仿真，模拟压延过程中微观粒子的空间分布，得到第三中间模型；对第三中间模型进行电化学性能仿真，模拟电池充放电过程中微观粒子的空间分布，得到仿真输出模型；利用仿真输出模型，进行电极制造。本申请实施例可以提高调试电极制造每个制造阶段的过程变量的精度和效率。

主权项：1.一种电极制造仿真方法，其特征在于，包括：采用粗粒度分子动力学方法，对电极涂层中的微观粒子进行微观力学特性仿真，模拟浆相平衡时所述微观粒子的空间分布，得到第一中间模型；所述微观粒子包括活性颗粒和碳胶相粒子；对所述第一中间模型进行蒸发迁移仿真，模拟溶剂流动和粘结剂迁移后所述微观粒子的空间分布，得到第二中间模型；采用离散元方法，对所述第二中间模型进行压延过程中的机械行为仿真，模拟压延过程中所述微观粒子的空间分布，得到第三中间模型；采用有限体积方法，对所述第三中间模型进行电化学性能仿真，模拟电池充放电过程中所述微观粒子的空间分布，得到仿真输出模型；利用所述仿真输出模型，进行电极制造；所述采用粗粒度分子动力学方法，对电极涂层中的微观粒子进行微观力学特性仿真，模拟浆相平衡时所述微观粒子的空间分布，得到第一中间模型，包括：构造原始模型；所述原始模型模拟电极涂层中的微观粒子的空间分布；构造兰纳-琼斯力场模型和粒状赫兹力场模型；根据所述兰纳-琼斯力场模型和所述粒状赫兹力场模型，对所述原始模型进行微观力学特性模拟仿真，模拟浆相平衡时所述微观粒子的空间分布，得到所述第一中间模型；所述兰纳-琼斯力场模型为： ， ， ，其中，为两个微观粒子之间的相互作用势能，为两个微观粒子之间的相互作用力，为两个微观粒子截断且发生转移时的相互作用力，为两个微观粒子在截止距离的相互作用力，为分子力学总势能曲线的势阱，是微观粒子势能为零时的距离，是两个微观粒子不再相互作用的截止距离，为两个微观粒子的距离；所述粒状赫兹力场模型为： ，其中，为颗粒赫兹力，和为表示第i个和第j个微观粒子的半径，为两个微观粒子重叠的距离，、、、和分别为两个相互作用的微观粒子之间的法向弹性系数、切向弹性系数、法向粘弹性阻尼常数、切向粘弹性阻尼常数、相对法向速度分量和相对切向速度分量，、和分别为连接两个相互作用的微观粒子的中心的切向位移矢量、有效质量和单位矢量；所述对所述第一中间模型进行蒸发迁移仿真，模拟溶剂流动和粘结剂迁移后所述微观粒子的空间分布，得到第二中间模型，包括：对所述第一中间模型进行孔隙网络建模，得到孔隙网络模型；计算所述孔隙网络模型中孔隙溶剂的热通量和蒸汽的蒸发通量；根据所述热通量和所述蒸发通量，采用流体体积方法跟踪孔隙溶剂的液相与气相之间的自由界面，得到粘结剂的孔隙迁移位置；根据所述孔隙网络模型的孔隙结构和所述孔隙迁移位置，采用有限体积法，求解宏观干燥风场、孔隙尺度下溶剂流动和粘结剂迁移的宏介观耦合模型；根据所述宏介观耦合模型，确定孔隙内部的溶剂流动与粘结剂迁移规律，以生成所述第二中间模型；所述采用离散元方法，对所述第二中间模型进行压延过程中的机械行为仿真，模拟压延过程中所述微观粒子的空间分布，得到第三中间模型，包括：将所述第二中间模型嵌入预设数字高程模型，得到压延模拟模型；构造粒状赫兹力场模型和接触力学实验模型；根据所述粒状赫兹力场模型和所述接触力学实验模型，对所述压延模拟模型进行机械性能及在压延过程中的行为仿真，模拟压延过程中所述微观粒子的空间分布，得到所述第三中间模型；所述接触力学实验模型为： ，其中，为物体接触粘合力，CED为内聚能密度、A为两个相互作用物体之间的接触面积。

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