本文以18650鋰電池作為研究對(duì)象,在不同速度受到撞擊擠壓的情況下鋰電池外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化規(guī)律,鋰電池端電壓變化規(guī)律,以及鋰電池性能穩(wěn)定變化規(guī)律進(jìn)行分析。對(duì)鋰電池進(jìn)行3D建模,采用有限元分析方法,通過(guò)不同速度撞擊鋰電池,對(duì)撞擊過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行分析。并通過(guò)試驗(yàn)臺(tái)的搭建,進(jìn)一步驗(yàn)證系統(tǒng)仿真分析的準(zhǔn)確性,使理論和實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合,使論文的研究更加嚴(yán)謹(jǐn),研究結(jié)果對(duì)汽車鋰電池生產(chǎn)企業(yè)能起到借鑒意義。建立18650動(dòng)力鋰電池3D模型,對(duì)18650鋰電池材料設(shè)置及邊界條件設(shè)置,并對(duì)其進(jìn)行有限元分析,在不同速度撞擊擠壓下,鋰電池外部殼體和電池芯內(nèi)部正負(fù)極金屬箔和隔膜的變化,仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明速度越大,鋰電池受到撞擊后,電池殼和電池芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)受的材料損傷越大,電池穩(wěn)定性越差。構(gòu)建撞擊擠壓實(shí)驗(yàn)臺(tái),對(duì)撞擊球施加不同速度撞擊18650鋰電池,以此驗(yàn)證仿真結(jié)果的真實(shí)性。研究不同的撞擊速度和不同的電池荷電量,鋰電池受到撞擊后外部殼體和電池芯內(nèi)部變化規(guī)律,監(jiān)測(cè)鋰電池端電壓變化情況。通過(guò)數(shù)據(jù)分析,鋰電池在低速受到撞擊時(shí),電池殼體及電池芯變化量小,電池端電壓變化不大,隨著速度增加,在高速撞擊時(shí),鋰電池外殼和電池芯內(nèi)部損傷... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

特斯拉ModelX碰撞事故

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文7第2章鋰離子動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)原理及其特性2.1鋰離子電池類型特點(diǎn)1.按電池使用性能分：能量型電池與功率型電池。能量型電池以高能量密度為特點(diǎn)，主要用于高能量輸出；功率型電池以高功率密度為特點(diǎn)，主要用于瞬間高功率輸出、輸出的電池。為了兼顧功率和能量，隨著汽車技術(shù)發(fā)展，在混合動(dòng)力汽車上出現(xiàn)了功率能量型鋰電池，為滿足一定距離的純電動(dòng)行駛，要求鋰電池具有高能量存儲(chǔ)，同時(shí)具備好的功率特性。2.按電解液材料分：鋰離子電池電解液（又稱電解質(zhì)）分為液態(tài)鋰離子電池和聚合物鋰離子。目前汽車主要使用液態(tài)鋰離子電解液。聚合物鋰離子電池則采用固態(tài)聚合物電解質(zhì)，這種固態(tài)聚合物可以以“干態(tài)”、“膠態(tài)”兩種形式存在于鋰電池內(nèi)部。3.按極板材料分：正極極板材料主要有磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳錳酸鋰/鎳鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰電池。負(fù)極材極板料主要有鈦酸鋰電池、石墨烯電池、納米碳纖維電池[29]。4.按產(chǎn)品外觀分類目前電動(dòng)汽車上常用的單體鋰離子電池主要有圓柱、方形和軟包鋰離子電池三中類型，如圖2-1所示。a)圓柱形鋰離子電池b）方形鋰離子電池c）軟包鋰離子電池圖2-1常用單體鋰離子電池分類圓柱形鋰電池優(yōu)點(diǎn)尺寸孝成本低、制作工藝成熟、各組一致性好，不足是成組后不利于散熱、質(zhì)量較大、相對(duì)能比低。方形電池優(yōu)點(diǎn)是散熱好、使用安全可靠、具有防爆閥、剛性強(qiáng)、硬度好，不足是尺寸比較固定、成本高、型號(hào)多。軟包鋰電池優(yōu)點(diǎn)是尺寸易變、比能量高、內(nèi)阻孝質(zhì)量輕，不足是不耐擠壓和沖擊，封裝困難、不易成組、成本高。

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文7第2章鋰離子動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)原理及其特性2.1鋰離子電池類型特點(diǎn)1.按電池使用性能分：能量型電池與功率型電池。能量型電池以高能量密度為特點(diǎn)，主要用于高能量輸出；功率型電池以高功率密度為特點(diǎn)，主要用于瞬間高功率輸出、輸出的電池。為了兼顧功率和能量，隨著汽車技術(shù)發(fā)展，在混合動(dòng)力汽車上出現(xiàn)了功率能量型鋰電池，為滿足一定距離的純電動(dòng)行駛，要求鋰電池具有高能量存儲(chǔ)，同時(shí)具備好的功率特性。2.按電解液材料分：鋰離子電池電解液（又稱電解質(zhì)）分為液態(tài)鋰離子電池和聚合物鋰離子。目前汽車主要使用液態(tài)鋰離子電解液。聚合物鋰離子電池則采用固態(tài)聚合物電解質(zhì)，這種固態(tài)聚合物可以以“干態(tài)”、“膠態(tài)”兩種形式存在于鋰電池內(nèi)部。3.按極板材料分：正極極板材料主要有磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳錳酸鋰/鎳鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰電池。負(fù)極材極板料主要有鈦酸鋰電池、石墨烯電池、納米碳纖維電池[29]。4.按產(chǎn)品外觀分類目前電動(dòng)汽車上常用的單體鋰離子電池主要有圓柱、方形和軟包鋰離子電池三中類型，如圖2-1所示。a)圓柱形鋰離子電池b）方形鋰離子電池c）軟包鋰離子電池圖2-1常用單體鋰離子電池分類圓柱形鋰電池優(yōu)點(diǎn)尺寸孝成本低、制作工藝成熟、各組一致性好，不足是成組后不利于散熱、質(zhì)量較大、相對(duì)能比低。方形電池優(yōu)點(diǎn)是散熱好、使用安全可靠、具有防爆閥、剛性強(qiáng)、硬度好，不足是尺寸比較固定、成本高、型號(hào)多。軟包鋰電池優(yōu)點(diǎn)是尺寸易變、比能量高、內(nèi)阻孝質(zhì)量輕，不足是不耐擠壓和沖擊，封裝困難、不易成組、成本高。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3109179