[發明專利]一種電芯建模方法有效
| 申請號： | 201910052324.2 | 申請日： | 2019-01-21 |
| 公開（公告）號： | CN111459902B | 公開（公告）日： | 2023-05-16 |
| 發明（設計）人： | 王艷龍;劉文峰;方偉峰;文娟·劉·麥蒂斯 | 申請（專利權）人： | 微宏動力系統（湖州）有限公司 |
| 主分類號： | G06F16/21 | 分類號： | G06F16/21;G06F30/20 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 313000 浙江省湖州*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 建模 方法 | ||
1.一種電芯建模方法，其特征在于：包括以下步驟：
S1：測量電芯(10)的三維尺寸，所述三維尺寸至少包括所述電芯(10)的厚度H和垂直于厚度方向的C面面積S；
S2：采用第一壓頭(11)沿厚度方向擠壓所述電芯(10)，記錄擠壓過程中所述電芯(10)在厚度方向上的壓縮變形量d1和接觸載荷F1隨時間的變化，得到所述電芯(10)處于彈塑性階段時的F1-d1曲線；
S3：根據應力σ＝F1/S和體應變ε＝d1/H，得到所述電芯(10)的等效σ-ε曲線；
S4：根據所述等效σ-ε曲線選擇等效材料并將其參數賦予電芯模型(10a)，對所述電芯模型(10a)受第一壓頭模型(11a)擠壓時的仿真曲線F1’-d1’曲線以F1-d1曲線為標準進行對標修正，以建立電芯(10)的等效剛度有限元模型；
S5：采用第二壓頭(12)沿厚度方向擠壓所述電芯(10)，記錄擠壓過程中所述電芯(10)在厚度方向上的壓縮變形量d2和接觸載荷F2隨時間的變化，得到所述電芯(10)包括失效時刻的載荷峰值Fmax的F2-d2曲線；
S6：在所述步驟S4的等效剛度有限元模型基礎上，將第一壓頭模型(11a)替換為第二壓頭模型(12a)進行仿真獲得仿真曲線F2’-d2’曲線，并對仿真曲線F2’-d2’曲線以F2-d2曲線為標準進行對標修正，將仿真值F’max在試驗載荷峰值Fmax的±5％范圍內且d2’與d2相同時F2’在F2的±5％范圍內時的力學模型設為電芯(10)的等效力學模型；
其中，所述第一壓頭(11)的接觸面為平面且尺寸大于或等于C面，所述第二壓頭(12)的接觸面為曲面。
2.根據權利要求1所述的電芯建模方法，其特征在于：所述步驟S2還包括步驟S21：監測擠壓過程中電芯(10)的電壓U1和/或溫度T1隨時間的變化，當電壓U1下降超過10％和/或溫度T1上升超過10％時，停止擠壓。
3.根據權利要求1所述的電芯建模方法，其特征在于：所述步驟S4中的對標修正包括通過調整網格大小和沙漏控制，以及調整接觸參數對仿真曲線F1’-d1’曲線進行對標修正。
4.根據權利要求1所述的電芯建模方法，其特征在于：所述步驟S6中的對標修正包括利用材料失效機制和單元生死技術，對仿真曲線F2’-d2’曲線進行對標修正。
5.根據權利要求1所述的電芯建模方法，其特征在于：所述電芯(10)的初始SOC為10％以上。
6.根據權利要求1所述的電芯建模方法，其特征在于：所述步驟S5中的第二壓頭(12)包括至少一個施壓頭。
7.根據權利要求1所述的電芯建模方法，其特征在于：所述步驟S5中的第二壓頭(12)的接觸面為圓球面或橢球面。
8.根據權利要求7所述的電芯建模方法，其特征在于：所述電芯(10)為包括長度為L的短邊的矩形，所述圓球面的直徑大于或等于L的十分之一且小于或等于L的三分之一；所述橢球面的長軸長度大于或等于L的十分之一且小于或等于L的三分之一，且所述橢球面的短軸長度和長軸長度的比值大于或等于三分之一且小于1。
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