機械沖擊 動力電池
關注創建者：周限元 創建時間：2020-11-10
機械沖擊 動力電池的視頻教程
Abaqus 之 新能源電池包機械沖擊分析
1、通過對電池包機械沖擊分析，了解電池包在沖擊載荷作用下的應力分布情況，為電池包設計提供參考依據。 GBT 31467.3-2015 Z方向25g、15ms的半正弦波
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動力電池包結構CAE分析34講：Workbench LS-DYNA模態振動沖擊疲勞實戰
--自動化快速連接方法的使用(下) 第22講：材料模型建立 第23講：擠壓仿真結果分析及仿真思路 第24講：擠壓仿真模型處理-邊界設置及載荷添加-結果分析 第25講：機械沖擊結果展示及分析 第26講：機械沖擊載荷譜加載載荷類型選取難點求解收斂性分析-上 第27講：機械沖擊載荷譜加載、載荷類型選取難點、求解收斂性分析(下) 第28講：隨機振動分析 第29講：跌落分析設置及跌落工具箱的使用
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機械沖擊 動力電池的實例教程
GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》.pdf
新能源汽車電池系統機械沖擊試驗仿真
今年五月份，工業和信息化部門組織和制訂了三個有關電動汽車領域的強制性標準，并由國家市監局、標準委批準發布，實施日期定于明年元旦。其中GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》里詳細介紹了PACK系統需要進行的試驗項。這里簡單介紹一下機械沖擊工況的仿真。
相比15年的標準，今年的標準在機械沖擊方面主要體現在沖擊次數、加速度與脈沖時間的變化上，加速度大小由25g變成7g，次數由3次變為6次，脈沖時間由15ms變成6ms。
箱體一般使用鋁合金形材，箱蓋SMC或者鈑金沖壓件，材料多選用24號（部分焊點100或剛體20號），模組等可適當簡化，掛耳孔一般做剛體內套，作為加速度施加位置，建立機械沖擊分析有限元模型。
視具體情況使用質量縮放以及計算機核數，適當調用虛擬內存，注意控制輸出力曲線、能量曲線等供分析，提交計算，輸出機械沖擊動畫、云圖、能量曲線：
通過判斷部件塑性應變有沒有超過材料延伸率判斷結構的可靠性，保證蓄電池包無泄漏、外殼破裂、著火或爆炸等現象。
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附件為大家提供國標GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》，有興趣可下載查閱。
展開 電池包仿真行業內，如隨機振動仿真常用材料抗拉強度的1/5或屈服強度的1/3做為安全閾值，李某人參加過多次行業峰會，曾與從電池包行業十幾年的仿真專家和高校教授交流過，這個判斷標準的依據是什么？出自何處？答案都是判斷標準是行業經驗，通過大量的實驗驗證和修正得到，已經找不到出處源頭。對此李某人保持懷疑態度，直到開始研究疲勞仿真后，李某人才豁然開朗，從理論上找到了各個工況判斷標準的依據。
隨機振動
行業內常用標準：材料抗拉強度的1/5、屈服強度的1/3
工況解讀：隨機振動仿真模擬的是電池包長期服役工況，需滿足整車生命周期（10~20年）范圍內正常使用
如上圖，假設某一材料抗拉強度為200MPa，屈服強度為120MPa，則材料抗拉強度的1/5和屈服強度的1/3都為40MPa，該應力狀態下，材料可承受10^7次拉伸，此時材料具有無限壽命。以此特例說明，其實電池包中使用的大部分材料的抗拉強度的1/5≈屈服強度的1/3，且其應力值都≤10^7對應的應力值。也就是說當隨機振動的材料抗拉強度的1/5或屈服強度的1/3時，材料具有無限壽命，能夠滿足整車生命周期（10~20年）范圍內正常使用
因此，材料抗拉強度的1/5或屈服強度的1/3為安全閾值的判斷標準，無論是行業經驗，還是理論推理，其核心思想都是使材料能夠長期服役，具備“無限壽命”。
機械沖擊
行業內常用標準：材料的屈服強度、屈服強度+2%塑性應變、抗拉強度
工況解讀：機械沖擊仿真是模擬整車行駛過程中遇到的溝坎等偶發瞬時載荷，需滿足整車生命周期（10~20年）范圍內正常使用
相比于隨機振動的持續性，機械沖擊具有偶發性、瞬時性，機械沖擊發生后電池包需要繼續正常工作。
展開 隨著電動車的保有量不斷增加，當電動車事故的數量與傳統燃油車的事故數量相當時，電動車電池的碰撞安全問題將會更為凸顯。在汽車碰撞事故中，電池包有可能受到擠壓而嚴重變形，也有可能在無明顯變形的情況下發生沖擊過載，從而有一定的熱失控風險。這方面比較著名的一個案例就是2014年發生的Tesla在高速行駛中發生地面物體撞擊而導致的事故，其電池包嚴重變形并發生熱失控著火。在可預計的將來，電動車所搭載的電池容量將繼續增加，潛在風險更大，動力電池的碰撞安全性問題已成為急需解決的問題。
相比于針對電池在熱和電濫用工況下的安全問題的研究，機械濫用工況下針對電池安全問題的多物理場仿真分析的研究相對較少。本文對目前有關電池單體、電池模塊以及電池包在機械載荷下多物理場分析進行了梳理。從研究尺度上看，電池碰撞安全研究包括了電池組份材料、電池單體、電池模組與防護結構以及電池包等各個層次。電池碰撞安全研究的的主要目標有：（1）理解機械載荷下電池單體的變形與失效特征以及與內短路觸發的關聯性，最終建立單體、模塊或電池包的損傷判據和損傷容限；（2）建立兼顧計算精度與計算效率的有限元仿真模型，指導電池包防護結構設計。從研究方法上看，需要對電池進行常規結構仿真分析和多物理場仿真分析。
△動力電池研究尺度
△常規結構仿真分析
△多物理場仿真分析
作為ANSYS中國高級服務商，優飛迪對動力電池仿真分析工具及其整體解決方案有著豐富的經驗和獨特的見解。動力電池的疲勞分析可以采用ANSYS nCode，強度與剛度及振動分析可以采用ANSYS Mechanical和LS-DYNA，跌落、沖擊、擠壓、針刺、多物理場分析可以采用LS-dyna。作為優飛迪科技的高級仿真工程師，下面小優將針對動力電池的多物理場仿真分析進行分享。
展開 再次，面對國際動力電池市場格局穩定、動力電池原材料漲價形成的不可控因素以及動力電池成本占純電動車40%價值帶來的挑戰，主機廠為掌握動力電池的主動權，目前，國內外主流主機廠或采取入股合作、合資合作、自研自產等策略來加大對動力電池的布局。如大眾入股國軒高科，目前已占股26.47%，成為國軒高科第一股東；吉利與欣旺達合資建廠；大眾和奔馳的自主研發布局等。未來，隨著電動化的進一步深入，會有更多主機廠加大對動力電池的自主研發布局。
最后，通過對主流車企動力電池的產業布局追蹤發現，目前多家主流車企已基本形成從原材料、動力電池研發、生產制造到回收利用的全產業鏈布局。以大眾為例，雖然其電動化來得不快，但圍繞電動化的相關布局其實一點也不慢，而是走在了傳統車企的前列。如在原材料方面，大眾已深入布局鎳和鈷以及鋰等三元電池核心原材料；在電池開發方面，大眾將推出一款“Unified Cell”標準化方形電芯，應用磷酸鐵鋰、高錳、三元鋰和固態電池四種材料，按照成本和性能要求分別搭載入門、主流和高性能三種車型，預計到2030年將搭載旗下80%車型，同時到2030年歐洲要建立240GWh動力電池生產基地；在回收端，大眾首個電池回收工廠薩爾茨吉特已投入使用，采用高度自動化的機械制備和濕法冶金方式回收工藝，年回收能力達到1200噸，能有效補充大眾對動力電池原材料的需求。
展開 1引言
電動汽車在運行過程要依靠大量電池進行動力支撐，為電動汽車提供動力組合電池被稱為動力電池，動力電池通常是將許多單獨電池進行組合，經過串聯手法形成的大型電源供應裝置，在日常生活中，最為常見的動力電池通常是由280個電壓在1.2V的單獨氫電池構成，其內部電量容積為336V。在使用動力電池的過程中，由于內部組合電池存在差異性，并且對外界反應程度不統一，因此在使用過程隨著使用時間的增加，會導致組合電池之間的差異性更加顯著，不能在進行高效的運轉，甚至還會對周圍電池造成損壞。在電量耗光后如果不對其中性能較差的電池進行更換或維修，就會導致該種電池繼續存在于動力電池中，嚴重危害整體電池的使用周期，還可能會在使用過程中內部溫度的升高作用下，產生大量的熱能使得電池爆炸，造成安全事故的發生。因此進行均衡方式對動力電池的差異進行應對就顯得十分重要。
2均衡方法
在動力電池中要探查組合電池的差異，首先要對電池進行荷電狀況的檢查，電池荷電狀況時電池功能差異的體現，也是進行均衡處理最為高效的途徑。但在對電池的荷電狀況進行檢測時，荷電狀況會隨著周圍環境的溫度、電池放電速率以及復合次數影響，所得出的數值與實際存在較大出入。并且要進行每一個動力電池的荷電狀況檢測，工作量較大，進行電池檢測、維修、更換的成本較高，缺乏實用性。針對上述情況，應當引入均衡技術進行動力電池檢測，能夠大幅度優化檢測流程。電池內部存在的均衡電壓能夠在一定程度上壓制電池的荷電狀況，使用分類均衡能夠有效提高進行電池均衡的效率，并且減少了成本投入。
2.1集中均衡方法
集中均衡就是將動力電池內部的所有電池的均衡電路設置在一個均衡裝置中，其均衡框架示意如下圖1所示。
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傳統的空氣冷卻與間接式液冷存在接觸熱阻大
<p>今日16:00，Ansys官方『Ansys Fluent 2026 R1 動力電池新功能介紹』研討會將解讀Ansys Fluent 2026 R1 動力電池模塊新功能，涵蓋GPU求解器、熱失控仿真、降階模型及大規模電池模型處理效率提升等核心更新。感興趣的下滑預約學習??</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/f5a523e26f25470d8511903a6050a3bb
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以差示掃描量熱法（DSC）、熱重分析（TGA）及其聯用系統為代表的熱分析手段，正成為研發高安全
為什么動力電池都必須做IPX9K測試？11個月前
?隨著新能源汽車的快速發展，動力電池作為其核心部件，其安全性和可靠性備受關注。在眾多測試標準中，IPX9K防水等級測試因其嚴苛的條件和實際應用中的重要性，成為動力電池測試中不可或缺的一環。那么，為什么動力電池需要接受IPX9K測試？這項測試究竟有何意義？本文將從技術角度深入探討這一問題，并結合實際案例加以說明。
動力電池的工作環境復雜多變，尤其是在極端天氣條件下，如暴雨、
導讀
從汽車安全性角度，必須要考慮鋁合金等輕量化材料車身在碰撞中的抗沖擊性以及承受沖擊載荷的能力。由此，研究鋁合金在應變速率為1s-1～103s-1范圍的動態力學性能，成為新能源汽車安全可靠性仿真與評估的重要參量。
3003鋁合金作為低強度汽車動力電池封裝材料，其動態力學特性成為汽車受撞擊苛刻條件下殼體損傷程度評估，乃至動力電池防泄漏安全設計及管理的關鍵指標，但相關研究鮮有公開報道
錐齒輪是一種機械齒輪，用于在相交軸之間（通常呈90度角）傳輸動力。其圓錐形狀能夠實現平穩且高精度的扭矩傳遞。
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前言
隨著中國新能源汽車保有量突破3140萬輛，一場規模空前的動力電池退役潮已然來臨。據行業預測，2025年全國退役動力電池量將達到104萬噸，到2030年更將飆升至
電氣產品在使用過程中，由于電流通過某些元件產生的熱量，可能會導致設備溫度升高。如果設備長時間在高溫狀態下工作，可能會降低絕緣材料的性能，增加電擊、燙傷或火災的風險。設備內部的高溫還可能影響產品性能，導致絕緣等級下降或增加不穩定性。在產品設計階段，進行溫升試驗是確保產品安全穩定工作的重要環節。
溫升試驗定義
溫升試驗是一種評估電子電氣設備在運行中各部件相對于環境溫度升高情況的測試
培訓課程：
培訓時間：3月13日-14日
培訓地點：青島·海克斯康智慧產業園 高新區華貫路885號
適用人群：針對Adams初級應用人員，以實例操作為主，講解Adams相關概念、基本建模原則，學會利用Adams進行機械系統的建模、仿真、測試及輸出仿真結果等基本技巧。
培訓目標：
? 了解Adams及其相關概念和術語；
? 了解Adams基本的建模原則，學會爬
