车用动力电池的挤压力学响应特性研究及碰撞安全性分析
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-27页 |
| 1.1 论文选题背景及研究意义 | 第13-17页 |
| 1.1.1 电动汽车安全事故 | 第13-15页 |
| 1.1.2 车用动力电池的安全性 | 第15-16页 |
| 1.1.3 研究意义 | 第16-17页 |
| 1.2 锂离子电池的基本概况 | 第17-19页 |
| 1.2.1 锂离子电池的电化学原理 | 第17-18页 |
| 1.2.2 锂离子电池的类型及优缺点 | 第18-19页 |
| 1.3 锂离子电池的机械安全性研究现状 | 第19-23页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第20-21页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第21-22页 |
| 1.3.3 目前存在的主要问题 | 第22-23页 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 | 第23-27页 |
| 1.4.1 课题来源 | 第23-24页 |
| 1.4.2 主要研究内容 | 第24-27页 |
| 第二章 锂离子电池平面挤压力学特性试验研究 | 第27-43页 |
| 2.1 引言 | 第27页 |
| 2.2 锂离子电池的结构组成 | 第27-28页 |
| 2.3 锂离子电池的压缩性能试验 | 第28-36页 |
| 2.3.1 试验方案与试验设备 | 第28-30页 |
| 2.3.2 电池放电与试验步骤 | 第30-31页 |
| 2.3.3 平面挤压试验结果分析 | 第31-35页 |
| 2.3.4 平面挤压试验总结 | 第35-36页 |
| 2.4 锂离子电池压缩性能的影响因素分析 | 第36-42页 |
| 2.4.1 加载方向的影响 | 第36-38页 |
| 2.4.2 外壳的影响 | 第38-39页 |
| 2.4.3 电解液的影响 | 第39-41页 |
| 2.4.4 应变率的影响 | 第41-42页 |
| 2.5 本章小结 | 第42-43页 |
| 第三章 锂离子电池局部挤压试验与内部短路失效分析 | 第43-56页 |
| 3.1 引言 | 第43页 |
| 3.2 锂离子电池局部挤压试验 | 第43-46页 |
| 3.2.1 局部挤压试验方案 | 第43-45页 |
| 3.2.2 局部挤压试验结果分析 | 第45-46页 |
| 3.3 内部短路机理与内芯失效分析 | 第46-48页 |
| 3.3.1 层叠式内芯及其短路机理 | 第46-48页 |
| 3.3.2 内芯叠层的失效分析 | 第48页 |
| 3.4 内部短路的影响因素分析 | 第48-54页 |
| 3.4.1 挤压头形状和受力面积对内部短路的影响 | 第49-51页 |
| 3.4.2 挤压位置对内部短路的影响 | 第51-52页 |
| 3.4.3 挤压变形量对电池性能的影响 | 第52-54页 |
| 3.5 本章小结 | 第54-56页 |
| 第四章 电池内芯材料微观尺度损伤分析研究 | 第56-69页 |
| 4.1 引言 | 第56页 |
| 4.2 试验方案 | 第56-58页 |
| 4.2.1 试验原理及试验装置 | 第56-57页 |
| 4.2.2 试验步骤 | 第57-58页 |
| 4.3 铜箔多轴球头挤压试验研究 | 第58-61页 |
| 4.3.1 铜箔的材料特性 | 第58-59页 |
| 4.3.2 铜箔多轴球头挤压失效分析 | 第59-61页 |
| 4.4 负极板多轴球头挤压试验研究 | 第61-62页 |
| 4.5 铝箔多轴球头挤压试验研究 | 第62-63页 |
| 4.5.1 铝箔的材料特性 | 第62-63页 |
| 4.5.2 铝箔多轴球头挤压失效分析 | 第63页 |
| 4.6 正极板多轴球头挤压试验研究 | 第63-65页 |
| 4.7 隔膜多轴球头挤压试验研究 | 第65-66页 |
| 4.8 叠层单元的挤压失效试验研究 | 第66-68页 |
| 4.9 本章小结 | 第68-69页 |
| 第五章 电池挤压仿真分析及内部短路的失效参数研究 | 第69-88页 |
| 5.1 引言 | 第69-70页 |
| 5.2 电池内芯的力学特性 | 第70-71页 |
| 5.2.1 内芯的材料与结构特性 | 第70页 |
| 5.2.2 内芯的均质化 | 第70-71页 |
| 5.3 建立内芯本构方程 | 第71-74页 |
| 5.4 有限元模型的构建 | 第74-80页 |
| 5.4.1 单元类型的选择 | 第74-76页 |
| 5.4.2 材料模型的选择 | 第76-79页 |
| 5.4.3 单元算法选择与接触设置 | 第79-80页 |
| 5.5 电池模型有效性验证 | 第80-82页 |
| 5.5.1 仿真工况介绍 | 第80页 |
| 5.5.2 模型有效性的验证 | 第80-82页 |
| 5.6 内部短路仿真分析与失效参数研究 | 第82-86页 |
| 5.6.1 短路失效判断准则 | 第82页 |
| 5.6.2 失效参数研究 | 第82-85页 |
| 5.6.3 电池内芯失效过程分析 | 第85-86页 |
| 5.7 本章小结 | 第86-88页 |
| 第六章 侧面刚性柱碰撞工况下电池包安全性仿真分析 | 第88-113页 |
| 6.1 引言 | 第88-89页 |
| 6.2 电池包结构与几何建模 | 第89-93页 |
| 6.2.1 电池包的外部结构 | 第89-90页 |
| 6.2.2 电池包的内部结构 | 第90-92页 |
| 6.2.3 电池包几何建模 | 第92-93页 |
| 6.3 电池包有限元建模 | 第93-96页 |
| 6.3.1 单元选择与网格划分 | 第93-94页 |
| 6.3.2 模型的连接方式 | 第94页 |
| 6.3.3 材料属性定义 | 第94-96页 |
| 6.4 整车侧面刚性柱碰撞有限元建模 | 第96-100页 |
| 6.4.1 白车身有限元模型 | 第96-98页 |
| 6.4.2 主要零部件有限元模型 | 第98页 |
| 6.4.3 侧面刚性柱碰撞有限元模型 | 第98-99页 |
| 6.4.4 碰撞参数设置及模型验证 | 第99-100页 |
| 6.5 刚性柱碰撞工况下电池包的安全性分析 | 第100-111页 |
| 6.5.1 碰撞后整车的变形分析 | 第100-101页 |
| 6.5.2 电池包箱体安全性分析 | 第101-106页 |
| 6.5.3 电池包内部固定结构的安全性分析 | 第106-108页 |
| 6.5.4 电池模组的安全性分析 | 第108-111页 |
| 6.6 本章小结 | 第111-113页 |
| 总结与展望 | 第113-116页 |
| 参考文献 | 第116-122页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第122-123页 |
| 致谢 | 第123-124页 |
| 附件 | 第124页 |
