冲击质量对方形锂离子电池在冲击载荷下动态力学响应和失效模式的影响OA北大核心

电动汽车在运行过程中容易发生碰撞事故,动力锂离子电池不可避免会受到冲击作用,导致电池不同程度的损伤,而损伤程度的判断对电池的安全使用至关重要。基于上述背景,开展了不同冲击质量对方形锂离子电池动态冲击响应和失效行为影响的研究。首先,开展了准静态压缩试验,采用6种不同的进给速度对锂离子电池进行了挤压测试。试验结果显示,随着进给速度的递增,锂离子电池达到硬短路失效所需的峰值载荷持续减小。这表明,准静态条件下,锂离子电池的短路失效载荷主要由挤压速度决定。然后,开展了落锤冲击试验,通过调控冲头的质量和冲击速度,系统模拟了锂离子电池可能遭遇的多种冲击工况。研究结果表明,冲击质量和冲击速度是决定锂离子电池动态失效行为的关键因素。在冲击能量恒定的条件下,相较于高速、小质量的冲击条件,低速、大质量的冲头冲击对电芯内部造成的损伤更明显;当冲头质量不变时,提高冲击速度则会提前触发锂离子电池的内短路。