恒壓緊力模組箱體設計研究.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注。鋰電池充放電過程中，由于其自身的化學反應等原因會引發(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構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電池膨脹的問題，通過對模組壓緊機構工作特性的分析及常見變剛度彈簧和機構的研究，在模組箱體內部設計了一種結構緊湊的恒壓緊力機構?；贏BAQUS接觸分析，計算了電池組的總膨脹量及恒壓緊力機構的性能曲線。結果表明，恒壓緊力模組箱體能為電池提供2～5kN理想的壓緊力。新的模組結構簡單，且電池可再拆卸回收。其次，基于HyperM

3、esh建立模組結構的有限元模型，采用LS_DYNA重啟動技術實現(xiàn)模型在多次沖擊載荷作用下塑性應變狀態(tài)參量的傳遞，得到三次累積沖擊載荷作用下模型的應變和應力云圖，根據(jù)Johnson_Cook失效模型計算了模型的最大損傷為0.11，結構強度滿足安全測試工況的要求。最后，分析了模組結構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構在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