[發(fā)明專利]一種電池模組膨脹力的計(jì)算方法、膠接模組及測(cè)試夾具

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211314139.4
• 申請(qǐng)日: 2022-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN115828659A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳松喬;朱碧霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東風(fēng)時(shí)代（武漢）電池系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G01L5/00;G06F119/14
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 敖俊

本發(fā)明涉及一種電池模組膨脹力的計(jì)算方法，包括以下步驟：S01.模擬標(biāo)定模組內(nèi)各電芯的膨脹率與膨脹力的關(guān)系；S02.測(cè)試電芯在兩套夾具中的膨脹力F_a和F_b；S03.標(biāo)定夾具1和夾具2的剛度即點(diǎn)(ε_a,F_a)和點(diǎn)(ε_b,F_b)；S04.根據(jù)夾具1和夾具2的剛度與模組內(nèi)每個(gè)電芯的剛度進(jìn)行插值，得到模組內(nèi)每個(gè)電芯的膨脹率ε₁,ε₂,ε₃,ε₄,……ε₁₀；S05.驗(yàn)證此種電池模組膨脹力計(jì)算方法的合理準(zhǔn)確性；S06.評(píng)估模組循環(huán)膨脹過程中模組結(jié)構(gòu)件的可靠性。本發(fā)明的有益效果在于：1、基于單電芯實(shí)測(cè)膨脹力進(jìn)行膨脹率的線性插值，利用有限元仿真模擬得到模組內(nèi)每個(gè)電芯的膨脹力分布；2、基于有限元模擬，可獲得電池模組在不同循環(huán)下，模組相關(guān)結(jié)構(gòu)的變形參數(shù)和應(yīng)力分布，校核結(jié)構(gòu)安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電池模組膨脹力的計(jì)算方法、膠接模組及測(cè)試夾具。

背景技術(shù)

隨著全球變暖的日益加劇，人們開始著重開發(fā)新能源，以減少碳排放。隨著國(guó)家的大力支持，新能源汽車如雨后春筍一樣。汽車市場(chǎng)隨著新能源汽車的加入，競(jìng)爭(zhēng)主體也更加的多元化。在充電的基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善的基礎(chǔ)下，新能源汽車也得到了快速的發(fā)展。

在我國(guó)，電動(dòng)汽車越來越普及。隨之而來的是里程焦慮。為解決里程焦慮，就需要把電池包能量密度做的越來越高，進(jìn)而電池系統(tǒng)中的電芯排布更加緊湊和整體化。而膠接成組和長(zhǎng)模組方案正好契合這種排布方式。但是，膠接成組引入了結(jié)構(gòu)膠等受力部件，使得模組在長(zhǎng)期循環(huán)工作過程中的電芯膨脹力更大，對(duì)模組相關(guān)結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度要求更高。而長(zhǎng)模組由于長(zhǎng)度方向更長(zhǎng)，電芯之間的膨脹力差異也會(huì)增大。因此，很難準(zhǔn)確的評(píng)估模組內(nèi)每個(gè)電芯在循環(huán)膨脹過程中的受力環(huán)境。

現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于模組級(jí)別電芯膨脹力評(píng)估，一般采用的是模組實(shí)際循環(huán)測(cè)試獲得電芯的受力環(huán)境，并判斷相關(guān)結(jié)構(gòu)是否破壞。

但是，這種模組層級(jí)的循環(huán)測(cè)試，試驗(yàn)周期長(zhǎng)，費(fèi)用高，而且只能依靠傳感器獲得模組在特定壽命下的具體參數(shù)，不能識(shí)別模組在整個(gè)生命周期內(nèi)各種參數(shù)的變化規(guī)律，包括模組結(jié)構(gòu)件的變形、應(yīng)力等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種電池模組膨脹力的計(jì)算方法、膠接模組及測(cè)試夾具，能解決相關(guān)技術(shù)中的問題。

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電池模組膨脹力的計(jì)算方法，

包括以下步驟：

S01.模擬標(biāo)定模組內(nèi)各電芯的膨脹率與膨脹力的關(guān)系；

S02.測(cè)試電芯在兩套夾具中的膨脹力F_a和F_b；

S03.標(biāo)定夾具1和夾具2的剛度即點(diǎn)(ε_a,F_a)和點(diǎn)(ε_b,F_b)；

S04.根據(jù)夾具1和夾具2的剛度與模組內(nèi)每個(gè)電芯的剛度進(jìn)行插值，得到模組內(nèi)每個(gè)電芯的膨脹率ε₁,ε₂,ε₃,ε₄,……ε₁₀；

S05.驗(yàn)證此種電池模組膨脹力計(jì)算方法的合理準(zhǔn)確性；

S06.評(píng)估模組循環(huán)膨脹過程中模組結(jié)構(gòu)件的可靠性。

在一些實(shí)施例中，所述S01.模擬標(biāo)定模組內(nèi)各電芯的膨脹率與膨脹力的關(guān)系，包括以下步驟：

S11.基于有限元仿真模擬；

S12.對(duì)模組內(nèi)每個(gè)電芯都預(yù)設(shè)同一膨脹系數(shù)R；