CN119418007A 一种电极微结构的三维混合网格模型构建方法 （上海空间电源研究所）

一种电极微结构的三维混合网格模型构建本发明公开了一种电极微结构的三维混合最优灰度阈值分别识别扫描图像电极的不同相2步骤S2，对所述预处理后图集的每一张扫描图像进行特步骤S4，根据电极的不同相的分割结果重构结步骤S5，对所述电极混合网格进行缺陷修复，通过通过对所述扫描图像的灰度值进行灰度值分割，采用所述最优灰度S42中所述结构化网格的划分是依照所选择的所述电极混合网格的代表性体积单元尺寸进所述代表性体积单元的长宽均是活性颗粒直径的5倍一8倍，所遍历所述电极混合网格，找到未与集流体相连的游离活性物质相并将游离活3统计所述三维混合网格模型的多孔电极区域内电解液相网格体积得到多孔电极区域的孔隙相体积，计算多孔电极区孔隙相体积与多孔电极区域体积之比得到所述电极孔隙找寻所有活性物质相混合网格并统计活性物质相混合网计算集流体到隔膜垂向间孔隙区域内部的最短路径与集流体到隔膜垂直厚度之比得4[0002]除了材料特性的影响外，电极内部微结构的异质性直接影响着电极内部物质输[0003]在现有技术中，基于断层图集的电极微结构三维重建与网格生成方法的流程复5[0022]优选地，步骤S42中所述结构化网格的划分是依照所选择的所述电极混合网格的[0024]电极的不同相的识别结果通过像素一体素按照一对一或多对一的映射比进行映[0029]统计所述三维混合网格模型的多孔电极区域内电解液相网格体积得到多孔电极[0032]活性物质相混合网格的总表面积是活性颗粒相网格与孔隙相网格接触面面积之[0034]计算集流体到隔膜垂向间孔隙区域内部的最短路径与集流体到隔膜垂直厚度之67灰度阈值是预处理后图集内最佳阈值的统计学中位数、众数以及平均值加权的综合计算[0062]通过对扫描图像的灰度值进行灰度值分割，采用最优灰度阈值对灰度值进行分[0070]在一种较优的实施例中，步骤S42中结构化网格的划分是依照所选择的电极混合[0072]电极的不同相的识别结果通过像素一体素按照一对一或多对一的映射比进行映8孔电极区结构的缺陷识别与修复。通过体素膨胀与侵蚀移除的游离活性物质相与孔隙相，化表征。采用三维A*算法计算的曲折度较MacMullin数公式推导的曲折度具有更高的几何[0080]统计三维混合网格模型的多孔电极区域内电解液相网格体积得到多孔电极区域合网格模型中孔隙相体积通过遍历算法遍历重构多孔电极区混合网格单元属性[0084]活性物质相混合网格的总表面积是活性颗粒相网格与孔隙相网格接触面面积之[0086]计算集流体到隔膜垂向间孔隙区域内部的最短路径与集流体到隔膜垂直厚度之9[0092]活性物质相的总表面积通过遍历算法统计活性物质相于孔隙相接触表面面积之[0093]参照图7，电极曲折度通过重构网格模型集流体到隔膜间垂向间孔隙区域内部的[0100]本实施例中选择X射线断层扫描显微镜(XTM)扫描得到的片状石墨，图片像素为集采用Otsu算法遍历预处理电极图集，得到其最佳阈值统计学平均值为128.34、众数为[0104]选取电极扫描全厚度32.5[0108]同时，针对锂离子电池电极微观不规则的形状又采用非结构网格进行了准确刻[0129]图5的修复过程以电极集流体为起点，在厚度方向上找到第一层与隔膜相接触的[0130]本发明适用于锂离子电池，提供一种电极微结构的三维[0136]以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范