一种电池中结构件的结构应力确定方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种电池中结构件的结构应力确定方法及装置，电池中结构件的结构应力确定方法包括：基于待检测电池在充放电过程中的温度变化数据、待检测电池的在不同温度下的电芯膨胀力、待检测电池的电芯材料参数以及各个电芯在待检测电池中的位置信息，确定待检测电池中不同位置处的电芯的膨胀应力；针对于待检测电池中任一位置处的电芯，根据电芯的膨胀应力以及与电芯在预设阈值距离内的结构件的预设自由度信息，确定膨胀应力对结构件施加的结构应力。本申请不仅实现了对电芯的膨胀应力和结构应力的实施监测，且降低了结构件损坏的风险，提高了整个电池的安全性和密封性，保证新能源汽车的行驶安全。能源汽车的行驶安全。能源汽车的行驶安全。

【技术实现步骤摘要】
一种电池中结构件的结构应力确定方法及装置


[0001]本申请涉及新能源
，尤其是涉及一种电池中结构件的结构应力确定方法及装置。

技术介绍

[0002]随着社会的发展和科技的进步，新能源汽车的应用愈来愈广泛，且电池作为新能源汽车的供能器件也得到了迅猛的发展，因此，有大量的电池类型和企业也涌向了市场。
[0003]电池作为新能源汽车三个主要的组合件之一，其性能也越来越受到客户和大众的关注，在电池正常使用过程中，随着电芯或电芯模组的充放电，模组的膨胀力也在不断的变化，特别是到后期，有些类型的电芯其膨胀力非常之大，时常达到几十千牛，特别是模组端部区域，这种膨胀力对电池内除电芯外的其他结构件的结构应力是一个巨大的考验，且传统的对电芯的膨胀应力和结构件应力的测试一般是在电池研发后期进行验证的，这样，不仅会迟滞于产品开发节点，无形中提高了开发成本，而且若电芯膨胀力过大，会导致电芯外的其他结构件的损坏，甚至会导致整个电池的安全性和密封性，进而影响新能源汽车的行驶安全。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种电池中结构件的结构应力确定方法及装置，不仅实现了对电芯的膨胀应力和结构应力的实施监测，而且降低了结构件损坏的风险，提高了整个电池的安全性和密封性，保证新能源汽车的行驶安全。
[0005]本申请实施例提供了一种电池中结构件的结构应力确定方法，所述电池中结构件的结构应力确定方法包括：
[0006]获取待检测电池在充放电过程中的温度变化数据、所述待检测电池的在不同温度下的电芯膨胀力、所述待检测电池的电芯材料参数以及各个电芯在所述待检测电池中的位置信息；
[0007]基于所述温度变化数据、所述电芯材料参数、所述位置信息以及所述电芯膨胀力，确定所述待检测电池中不同位置处的所述电芯的膨胀应力；
[0008]针对于所述待检测电池中任一位置处的所述电芯，根据所述电芯的所述膨胀应力以及与所述电芯在预设阈值距离内的结构件的预设自由度信息，确定所述电芯的所述膨胀应力对所述结构件施加的结构应力。
[0009]进一步的，所述基于所述温度变化数据、所述电芯材料参数、所述位置信息以及所述电芯膨胀力，确定所述待检测电池中不同位置处的所述电芯的膨胀应力，包括：
[0010]将所述待检测电池按照网格进行单元以及节点划分，确定所述待检测电池对应各个单元和每个所述单元对应的各个节点；
[0011]针对待检测电池按照有限元算法进行矩阵划分，确定所述待检测电池对应的矩阵化数据；
[0012]根据预设电芯膨胀力、所述电芯材料参数中的刚度矩阵以及所述位置信息，确定所述电芯的各个节点处的位移信息；
[0013]基于所述电芯的各个节点处的位移信息、温度变化数据以及所述电芯材料参数，确定所述待检测电池中不同位置处的所述电芯的膨胀应力。
[0014]进一步的，所述电芯材料参数包括电芯叠片膨胀系数，所述基于所述电芯的各个节点处的位移信息、温度变化数据以及所述电芯材料参数，确定所述待检测电池中不同位置处的所述电芯的膨胀应力，包括：
[0015]基于电芯的各个节点处的位移信息，确定不同位置处的所述电芯在电芯膨胀力作用下的电芯结构应变信息；
[0016]基于各个所述电芯结构应变信息、温度变化数据以及电芯叠片膨胀系数，确定所述待检测电池中不同位置处的所述电芯的膨胀应力。
[0017]进一步的，所述待检测电池对应的矩阵化数据包括电芯的几何结构矩阵，所述基于电芯的各个节点处的位移信息，确定不同位置处的所述电芯在电芯膨胀力作用下的电芯结构应变信息，包括：
[0018]根据电芯的各个节点处的位移信息和所述几何结构矩阵，确定不同位置处的所述电芯在电芯膨胀力作用下的电芯结构应变信息。
[0019]进一步的，所述待检测电池对应的矩阵化数据还包括弹性矩阵，所述基于各个所述电芯结构应变信息、温度变化数据以及电芯叠片膨胀系数，确定所述待检测电池中不同位置处的所述电芯的膨胀应力，包括：
[0020]根据温度变化数据和电芯叠片膨胀系数，确定所述电芯的电芯温度应变信息；
[0021]根据所述电芯温度应变信息、各个所述电芯结构应变信息以及待检测电池对应的所述弹性矩阵，确定所述待检测电池中不同位置处的所述电芯的膨胀应力。
[0022]进一步的，所述结构件的预设自由度信息包括结构件边界接触力，所述针对于所述待检测电池中任一位置处的所述电芯，根据所述电芯的所述膨胀应力以及与所述电芯在预设阈值距离内的结构件的预设自由度信息，确定所述电芯的所述膨胀应力对所述结构件施加的结构应力，包括：
[0023]针对于所述待检测电池中任一位置处的所述电芯，根据所述电芯的所述膨胀应力和与所述电芯在预设阈值距离内的结构件的所述结构件边界接触力，确定所述电芯的所述膨胀应力对所述结构件施加的结构应力。
[0024]进一步的，在所述针对于所述待检测电池中任一位置处的所述电芯，根据所述电芯的所述膨胀应力以及与所述电芯在预设阈值距离内的结构件的预设自由度信息，确定所述电芯的所述膨胀应力对所述结构件施加的结构应力之后，所述电池中结构件的结构应力确定方法还包括：
[0025]基于结构件的结构应力，判断所述结构件的应变类型，其中，所述应变类型包括弹性应变和/或塑性应变。
[0026]本申请实施例还提供了一种电池中结构件的结构应力确定装置，所述电池中结构件的结构应力确定装置包括：
[0027]获取模块，用于获取待检测电池在充放电过程中的温度变化数据、所述待检测电池的在不同温度下的电芯膨胀力、所述待检测电池的电芯材料参数以及各个电芯在所述待
检测电池中的位置信息；
[0028]第一确定模块，用于基于所述温度变化数据、所述电芯材料参数、所述位置信息以及所述电芯膨胀力，确定所述待检测电池中不同位置处的所述电芯的膨胀应力；
[0029]第二确定模块，用于针对于所述待检测电池中任一位置处的所述电芯，根据所述电芯的所述膨胀应力以及与所述电芯在预设阈值距离内的结构件的预设自由度信息，确定所述电芯的所述膨胀应力对所述结构件施加的结构应力。
[0030]本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的电池中结构件的结构应力确定方法的步骤。
[0031]本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的电池中结构件的结构应力确定方法的步骤。
[0032]本申请实施例提供的电池中结构件的结构应力确定方法及装置，与现有技术中的相比，本申请提供的实施例通过温度变化数据、电芯材料参数、位置信息以及电芯膨胀力，确定待检测电池中不同位置处的电芯的膨胀应力，并根据电芯的膨胀应力以及与电芯在预设阈值距离内的结构件的预设自由度信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池中结构件的结构应力确定方法，其特征在于，所述电池中结构件的结构应力确定方法包括：获取待检测电池在充放电过程中的温度变化数据、所述待检测电池的在不同温度下的电芯膨胀力、所述待检测电池的电芯材料参数以及各个电芯在所述待检测电池中的位置信息；基于所述温度变化数据、所述电芯材料参数、所述位置信息以及所述电芯膨胀力，确定所述待检测电池中不同位置处的所述电芯的膨胀应力；针对于所述待检测电池中任一位置处的所述电芯，根据所述电芯的所述膨胀应力以及与所述电芯在预设阈值距离内的结构件的预设自由度信息，确定所述电芯的所述膨胀应力对所述结构件施加的结构应力。2.根据权利要求1所述的电池中结构件的结构应力确定方法，其特征在于，所述基于所述温度变化数据、所述电芯材料参数、所述位置信息以及所述电芯膨胀力，确定所述待检测电池中不同位置处的所述电芯的膨胀应力，包括：将所述待检测电池按照网格进行单元以及节点划分，确定所述待检测电池对应各个单元和每个所述单元对应的各个节点；针对待检测电池按照有限元算法进行矩阵划分，确定所述待检测电池对应的矩阵化数据；根据预设电芯膨胀力、所述电芯材料参数中的刚度矩阵以及所述位置信息，确定所述电芯的各个节点处的位移信息；基于所述电芯的各个节点处的位移信息、温度变化数据以及所述电芯材料参数，确定所述待检测电池中不同位置处的所述电芯的膨胀应力。3.根据权利要求2所述的电池中结构件的结构应力确定方法，其特征在于，所述电芯材料参数包括电芯叠片膨胀系数，所述基于所述电芯的各个节点处的位移信息、温度变化数据以及所述电芯材料参数，确定所述待检测电池中不同位置处的所述电芯的膨胀应力，包括：基于电芯的各个节点处的位移信息，确定不同位置处的所述电芯在电芯膨胀力作用下的电芯结构应变信息；基于各个所述电芯结构应变信息、温度变化数据以及电芯叠片膨胀系数，确定所述待检测电池中不同位置处的所述电芯的膨胀应力。4.根据权利要求3所述的电池中结构件的结构应力确定方法，其特征在于，所述待检测电池对应的矩阵化数据包括电芯的几何结构矩阵，所述基于电芯的各个节点处的位移信息，确定不同位置处的所述电芯在电芯膨胀力作用下的电芯结构应变信息，包括：根据电芯的各个节点处的位移信息和所述几何结构矩阵，确定不同位置处的所述电芯在电芯膨胀力作用下的电芯结构应变信息。5.根据权利要求3所述的电池中结构件的结构应力确定方法，其特征在于，所述待检测电池对应的矩阵化数据还包括弹性矩阵，所述基于各个所述电芯结构应变信息、温度变化数据以及电芯叠片膨胀系数，确定所述待检测电池中不同位置处的所述电芯的膨胀应力，...

【专利技术属性】
技术研发人员：成传胜，赵亮，曲凡多，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：