[發明專利]電池包的風險評估方法、裝置、存儲介質和計算機設備

在審

• 申請號: 202210106975.7
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114444357A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 巨文斌;馮鋒義;孔智達;劉敢闖;南富乾
• 申請（專利權）人: 重慶金康動力新能源有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06Q10/06;G06F111/10
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 汪源

本發明實施例提供了一種電池包的風險評估方法、裝置、存儲介質和計算機設備。該方法包括：建立電芯擠壓有限元數值分析模型并進行模擬分析；從電芯擠壓有限元數值分析模型的模擬分析結果中提取電芯內短路時卷芯表面的第一最大壓強值；建立電池包擠壓有限元數值分析模型并進行擠壓模擬分析；從電池包擠壓有限元數值分析模型的模擬分析結果中提取電芯內部卷芯表面的第二最大壓強值；若判斷出第二最大壓強值小于第一最大壓強值，則輸出電池包。能夠獲取準確的電芯擠壓有限元數值分析模型與電芯擠壓發生內短路的安全邊界，將電芯內短路過程的復雜物理變化過程轉換為可量化評價的性能指標并進行電池包的風險評估，提高了電池包風險評估的準確性與效率。

【技術領域】

本發明涉及電池包技術領域，尤其涉及一種電池包的風險評估方法、裝置、存儲介質和計算機設備。

【背景技術】

電池包作為新能源汽車的動力源，一般安裝在汽車的車身上，當車輛發生安全事故時，電池包受到來自整車的壓縮變形，由于電池包具有高能量的特點，電池包受到擠壓侵入變形時出現內短路使電池包的能量在短時間內急劇釋放，發生起火爆炸的現象，危害駕乘人員及周邊環境的安全。

作為新能源汽車的核心部件，電池包的安全對整車的安全至關重要，國標GB38031-2020中對整車在出現安全事故時電池包的抗擠壓變形的安全性能已有要求，要求電池包在整車行駛方向或垂直于行駛方向受到直徑150mm的半圓柱擠壓頭的持續擠壓時，在擠壓頭侵入位移為電池包受擠壓方向整體尺寸的30％或擠壓力達到100KN時電池包不能出現漏液、起火以及爆炸等安全風險。

國標中漏液的要求是防止電芯內部的電解液暴露在空氣中，因為電解液遇到空氣很容易分解釋放出有毒氣體，起火和爆炸的要求均是防止電池內部發生短路，因為電池包的特殊性，電池包一旦發生短路將在短時間內急劇釋放出大量能量，對人身及財產安全威脅巨大且一旦起火難以有效撲滅，極易造成車毀人亡。另外，根據電池包的特點，電池包的短路分為電池包內部連接電芯的高壓電氣組件的短路以及電芯內部極片間的短路。因此電池包擠壓過程中的安全風險主要歸納為三點：電芯殼體破裂導致的漏液、電芯外部高壓電氣組件的搭接短路和電芯內部極片間的短路。

為評估電池包受到擠壓時的安全風險，目前的通用做法是電池包設計完成后通過機械結構有限元數值分析方法模擬計算電池包受到擠壓時受到的擠壓力及變形的情況，通過電芯殼體在擠壓過程中的應力/應變分布來校核電芯殼體的結構強度是否滿足要求，基于此來判斷電芯是否有漏液的風險；或者，通過測量高壓電氣組件之間的距離在擠壓過程中的變化來判斷電芯外部高壓電氣組件是否有搭接短路的風險。然而對于電池包能量的載體和安全風險等級最高的電芯內部極片間的短路，則無法通過有限元數值分析的方法來識別，只能依靠實際的測試手段來識別，降低了電池包的風險評估的效率。

【發明內容】

有鑒于此，本發明實施例提供了一種電池包的風險評估方法、裝置、存儲介質和計算機設備，用以提高電池包的風險評估的效率。

一方面，本發明實施例提供了一種電池包的風險評估方法，包括：

建立電芯擠壓有限元數值分析模型并進行模擬分析；

從所述電芯擠壓有限元數值分析模型的模擬分析結果中提取電芯內短路時卷芯表面的第一最大壓強值；

建立電池包擠壓有限元數值分析模型并進行模擬分析，所述電池包擠壓有限元數值分析模型包含所述電芯擠壓有限元數值分析模型；

從電池包擠壓有限元數值分析模型的模擬分析結果中提取電芯內部卷芯表面的第二最大壓強值；

判斷所述第二最大壓強值是否小于所述第一最大壓強值；

若判斷出所述第二最大壓強值小于所述第一最大壓強值，則輸出所述電池包。

可選地，所述建立電芯擠壓有限元數值分析模型并進行模擬分析之前包括：