恒壓緊力模組箱體設(shè)計研究.pdf

1、隨著電動汽車的快速發(fā)展，車用動力電池安全和性能問題越來越受到人們的關(guān)注。鋰電池充放電過程中，由于其自身的化學反應(yīng)等原因會引發(fā)鋰電池的膨脹和收縮，而現(xiàn)有的電池模組產(chǎn)品中，并沒有考慮這個問題，由此會產(chǎn)生安全隱患。同時現(xiàn)有大多數(shù)模組采用粘膠電池成組的方式，不利于電池的回收再利用。為此，開發(fā)一種恒壓緊力的模組箱體，使電池在膨脹和收縮中始終受到理想的2～5kN恒定壓緊力，其裝配方法可使電池能拆卸回收，并滿足國家標準對其結(jié)構(gòu)在機械沖擊和隨機振動下的

2、強度要求，對模組的安全、工作性能和資源循環(huán)利用是很有意義的。
　　本研究首先為了解決現(xiàn)有的某型號模組箱體不能適應(yīng)電池膨脹的問題，通過對模組壓緊機構(gòu)工作特性的分析及常見變剛度彈簧和機構(gòu)的研究，在模組箱體內(nèi)部設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)緊湊的恒壓緊力機構(gòu)?；贏BAQUS接觸分析，計算了電池組的總膨脹量及恒壓緊力機構(gòu)的性能曲線。結(jié)果表明，恒壓緊力模組箱體能為電池提供2～5kN理想的壓緊力。新的模組結(jié)構(gòu)簡單，且電池可再拆卸回收。其次，基于HyperM

3、esh建立模組結(jié)構(gòu)的有限元模型，采用LS_DYNA重啟動技術(shù)實現(xiàn)模型在多次沖擊載荷作用下塑性應(yīng)變狀態(tài)參量的傳遞，得到三次累積沖擊載荷作用下模型的應(yīng)變和應(yīng)力云圖，根據(jù)Johnson_Cook失效模型計算了模型的最大損傷為0.11，結(jié)構(gòu)強度滿足安全測試工況的要求。最后，分析了模組結(jié)構(gòu)在隨機振動載荷作用下的計算工況，基于ABAQUS/FE-safe有限元軟件，分別計算得到模組結(jié)構(gòu)在X、Y和Z三個方向隨機振動載荷作用下的疲勞壽命云圖，確定了角鋼