【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，尤其涉及一種電池模組強(qiáng)度預(yù)估方法。

背景技術(shù)：

由于動(dòng)力電池具有安全性高、循環(huán)性好、對(duì)環(huán)境友好、無(wú)毒無(wú)害、原材料成本相對(duì)低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此，受到了人們的高度關(guān)注，并且已經(jīng)在電動(dòng)汽車上得到了廣泛的使用。

為了適應(yīng)電動(dòng)汽車輕量化的發(fā)展需求，目前的電池模組在成組過(guò)程中使用大量的粘膠來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)部件的連接。粘膠的強(qiáng)度影響著整個(gè)電池模塊的強(qiáng)度，若粘膠的強(qiáng)度不夠，則會(huì)給電池模組帶來(lái)了極大的安全隱患。

鑒于此，實(shí)有必要提供一種電池模組強(qiáng)度預(yù)估方法以克服以上缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能在滿足電池模組輕量化需要的前提下預(yù)估電池模組中粘膠及其它元件強(qiáng)度的電池模組強(qiáng)度預(yù)估方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電池模組強(qiáng)度預(yù)估方法，所述電池模組強(qiáng)度預(yù)估方法包括：

建立電池模組的有限元模型，所述電池模組包括多個(gè)電芯及收容所述多個(gè)電芯的殼體；

將所述多個(gè)電芯之間的連接以及所述多個(gè)電芯與所述殼體之間的連接設(shè)置為粘膠連接；

設(shè)置所述多個(gè)電芯及所述殼體的材料及材料參數(shù)；

計(jì)算在各個(gè)工況條件下的各個(gè)粘膠連接處的受力情況，并根據(jù)所有粘膠連接處受到的最大力來(lái)確定所述粘膠的強(qiáng)度；以及

模擬各個(gè)粘膠連接失效時(shí)所述多個(gè)電芯及所述殼體在各個(gè)工況條件下的受力情況，并根據(jù)每個(gè)電芯及所述殼體受到的最大力來(lái)確定每個(gè)電芯及所述殼體的強(qiáng)度。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過(guò)將所述多個(gè)電芯之間的連接以及所述多個(gè)電芯與所述殼體之間的連接設(shè)置為粘膠連接；并通過(guò)計(jì)算在各個(gè)工況條件下的各個(gè)粘膠連接處的受力情況，以根據(jù)所有粘膠連接處受到的最大力來(lái)確定所述粘膠的強(qiáng)度；還通過(guò)模擬各個(gè)粘膠連接失效時(shí)所述多個(gè)電芯及所述殼體在各個(gè)工況條件下的受力情況，以根據(jù)每個(gè)電芯及所述殼體受到的最大力來(lái)確定每個(gè)電芯及所述殼體的強(qiáng)度，從而使所述電池模組強(qiáng)度預(yù)估方法能在滿足電池模組輕量化需要的前提下預(yù)估所述電池模組中粘膠及其它元件強(qiáng)度，進(jìn)而增強(qiáng)了所述電池模組的安全性。

【附圖說(shuō)明】

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例提供的電池模組強(qiáng)度預(yù)估方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例提供的電池模組的有限元模型的示意圖。

圖3為本發(fā)明的實(shí)施例提供的電池模組的分解圖。

【具體實(shí)施方式】

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益技術(shù)效果更加清晰明白，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為與另一個(gè)元件“相連”時(shí)，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

請(qǐng)一并參閱圖1至圖3，圖1為本發(fā)明的實(shí)施例提供的電池模組強(qiáng)度預(yù)估方法的流程圖。根據(jù)不同的需求，圖1所示的流程圖中的步驟的執(zhí)行順序可以改變，某些步驟可以拆分為幾個(gè)步驟，某些步驟可以省略。

步驟s1，建立電池模組100的有限元模型(如圖2所示)，所述電池模組100包括多個(gè)電芯10及收容所述多個(gè)電芯10的殼體20(如圖2及圖3所示)。在本實(shí)施方式中，采用cae(computeraidedengineering，計(jì)算機(jī)輔助工程)軟件來(lái)建立所述電池模組100的有限元模型。

步驟s2，將所述多個(gè)電芯10之間的連接以及所述多個(gè)電芯10與所述殼體20之間的連接設(shè)置為粘膠連接。

步驟s3，設(shè)置所述多個(gè)電芯10及所述殼體20的材料及材料參數(shù)。在本實(shí)施方式中，所述多個(gè)電芯10及所述殼體20的材料參數(shù)包括密度、泊松比、彈性數(shù)據(jù)及塑性數(shù)據(jù)等。

步驟s4，計(jì)算在各個(gè)工況條件下的各個(gè)粘膠連接處的受力情況，并根據(jù)所有粘膠連接處受到的最大力來(lái)確定所述粘膠的強(qiáng)度。在本實(shí)施方式中，每個(gè)工況條件包括電動(dòng)汽車實(shí)際行駛測(cè)得的路況數(shù)據(jù)及/或電動(dòng)汽車電池模組100的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中所要求的振動(dòng)、沖擊及擠壓數(shù)據(jù)。所述粘膠的強(qiáng)度包括最低抗拉強(qiáng)度及最低抗剪強(qiáng)度等，所述粘膠的強(qiáng)度可以作為所述粘膠的型號(hào)選擇的參考數(shù)據(jù)。即，廠家可以根據(jù)預(yù)估的所述粘膠的強(qiáng)度來(lái)選擇在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中使用的粘膠的型號(hào)。

步驟s5，模擬各個(gè)粘膠連接失效時(shí)所述多個(gè)電芯10及所述殼體20在各個(gè)工況條件下的受力情況，并根據(jù)每個(gè)電芯10及所述殼體20受到的最大力來(lái)確定每個(gè)電芯10及所述殼體20的強(qiáng)度，且根據(jù)每個(gè)電芯10及所述殼體20受到的最大力來(lái)確定哪些位置的粘膠失效對(duì)所述電池模組100的強(qiáng)度的影響最大。在本實(shí)施方式中，根據(jù)每個(gè)電芯10及所述殼體20受到的最大力來(lái)確定哪些位置的粘膠失效對(duì)所述電池模組100的強(qiáng)度的影響最大，可以讓廠家在在實(shí)際的生產(chǎn)以及出貨檢驗(yàn)時(shí)，對(duì)相應(yīng)的位置進(jìn)行重點(diǎn)工藝設(shè)計(jì)及工藝檢測(cè)，從而提升所述電池模組100的安全性及品質(zhì)。

請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D2及圖3，所述殼體20包括前端板21、后端板22、兩側(cè)板23及四個(gè)絕緣板24。所述前端板21、所述后端板22及所述兩側(cè)板23圍成收容所述多個(gè)電芯10的收容空間。所述四個(gè)絕緣板24粘膠連接在所述前端板21、所述后端板22及所述兩側(cè)板23上。所述多個(gè)電芯10粘膠連接在所述四個(gè)絕緣板24上。

所述殼體20還包括蓋合在所述收容空間上方的蓋板25以及設(shè)置在所述蓋板25上的多個(gè)連接片26。每個(gè)連接片26用于連接相鄰兩個(gè)電芯10的電極16。

在本實(shí)施方式中，“建立電池模組100的有限元模型”的步驟包括：采用六面體網(wǎng)格建立所述前端板21、所述后端板22、所述兩側(cè)板23、所述四個(gè)絕緣板24、所述蓋板25及每個(gè)電芯10的有限元模型，采用四邊形網(wǎng)格建立每個(gè)連接片26的有限元模型。

在本實(shí)施方式中，所述前端板21、所述后端板22、所述兩側(cè)板23、所述蓋板25及所述多個(gè)連接片26通過(guò)焊接及/或螺栓連接在一起，所述焊接及/或所述螺栓連接通過(guò)網(wǎng)格共節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)格點(diǎn)面耦合實(shí)現(xiàn)。

在本實(shí)施方式中，所述粘膠連接通過(guò)將每?jī)蓚€(gè)電芯10之間、每個(gè)電芯10與相應(yīng)的絕緣板24之間以及每個(gè)絕緣板24與所述前端板21、所述后端板22及所述兩側(cè)板23之間對(duì)應(yīng)部位的節(jié)點(diǎn)耦合在一起實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明通過(guò)將所述多個(gè)電芯10之間的連接以及所述多個(gè)電芯10與所述殼體20之間的連接設(shè)置為粘膠連接；并通過(guò)計(jì)算在各個(gè)工況條件下的各個(gè)粘膠連接處的受力情況，以根據(jù)所有粘膠連接處受到的最大力來(lái)確定所述粘膠的強(qiáng)度；還通過(guò)模擬各個(gè)粘膠連接失效時(shí)所述多個(gè)電芯10及所述殼體20在各個(gè)工況條件下的受力情況，以根據(jù)每個(gè)電芯10及所述殼體20受到的最大力來(lái)確定每個(gè)電芯10及所述殼體20的強(qiáng)度，從而使所述電池模組強(qiáng)度預(yù)估方法能在滿足電池模組100輕量化需要的前提下預(yù)估所述電池模組100中粘膠及其它元件強(qiáng)度，進(jìn)而增強(qiáng)了所述電池模組100的安全性。

本發(fā)明并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施例中所描述，因此對(duì)于熟悉領(lǐng)域的人員而言可容易地實(shí)現(xiàn)另外的優(yōu)點(diǎn)和修改，故在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)、代表性的設(shè)備和這里示出與描述的圖示示例。