【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及仿真，特别是涉及一种电芯极片断裂仿真方法以及装置。
技术介绍
1、圆柱电芯在服役过程中，电芯膨胀会导致极片拉伸，周向存在拉伸断裂风险，且由于圆柱电芯的卷绕结构造成圆柱电芯在外圈收尾处存在台阶，极片同时会因受到周向拉伸以及蓝膜、壳体束缚的径向剪切的共同作用而发生断裂风险。受限于建模计算效率和仿真精度，现有的断裂仿真缺乏针对电芯层级的精细化仿真模型。此外，由于圆柱电芯的极片在整个生命周期受力复杂，仿真分析中缺乏针对极片断裂的准确判据。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种电芯极片断裂仿真方法以及装置，以标定拉伸主应变或拉伸-剪切耦合应力作为极片断裂的准确判据，从而能够快速预测电芯极片在全生命周期中的断裂失效风险。
2、本专利技术的目的是采用以下的技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种电芯极片断裂仿真方法，包括：s101、获取极片拉伸测试曲线以及极片拉伸-剪切应力测试曲线；s102、将所述极片拉伸测试曲线以及所述极片拉伸-剪切应力测试曲线分别仿真对标，以得到仿真的极片拉伸曲线以及仿真的极片拉伸-剪切应力曲线；s103、建立与实际电芯具有相同尺寸和卷绕结构的电芯仿真模型；s104、根据极片的受力，标定所述仿真的极片拉伸曲线或所述仿真的极片拉伸-剪切应力曲线作为极片断裂失效的判断依据。
3、在一些实施方式中，步骤s104包括当电芯的极片未与蓝膜接触时，标定所述仿真的极片拉伸曲线作为极片断裂失效的判断依据。
4、在一些实施方式中，
5、在一些实施方式中，步骤s104还包括当电芯的极片膨胀以使得蓝膜与壳体接触时，标定所述仿真的极片拉伸-剪切应力曲线作为极片断裂失效的判断依据。
6、在一些实施方式中，所述方法还包括步骤s105、根据所述仿真的极片拉伸曲线或所述仿真的极片拉伸-剪切应力曲线仿真出极片在整个膨胀过程中的受力和变形信息。
7、在一些实施方式中，步骤s105包括获取极片自由膨胀数据、极片与隔膜之间的间隙，其中，极片自由膨胀数据指极片在使用过程中因膨胀导致的厚度增加率；将所述极片自由膨胀数据、所述极片与隔膜之间的间隙、边界条件、约束以及载荷代入仿真软件中计算求解极片在整个膨胀过程中的受力和变形信息。
8、在一些实施方式中，所述方法还包括步骤s106、根据仿真出的极片在整个膨胀过程中的受力和变形信息判断极片的断裂风险。
9、在一些实施方式中，步骤s106包括在有限元软件中提取极片的拉应变、拉应力以及剪应力信息，对比仿真失效判据判断极片断裂风险，以判断电芯的全生命周期膨胀过程中极片的断裂风险。
10、本专利技术还提供一种电芯极片断裂仿真装置，包括获取模块，用于获取极片拉伸测试曲线以及极片拉伸-剪切应力测试曲线；仿真对标模块，用于将所述极片拉伸测试曲线以及所述极片拉伸-剪切应力测试曲线分别仿真对标，以得到仿真的极片拉伸曲线以及仿真的极片拉伸-剪切应力曲线；创建模块，用于建立与实际电芯具有相同尺寸和卷绕结构的电芯仿真模型；曲线标定模块，用于根据极片的受力，标定所述仿真的极片拉伸曲线或所述仿真的极片拉伸-剪切应力曲线作为极片断裂失效的判断依据。
11、本专利技术还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行前述方法。
12、本专利技术的有益效果至少包括：本专利技术通过获取极片拉伸测试曲线以及极片拉伸-剪切应力测试曲线、将极片拉伸测试曲线以及极片拉伸-剪切应力测试曲线分别仿真对标，以得到仿真的极片拉伸曲线以及仿真的极片拉伸-剪切应力曲线、建立与实际电芯具有相同尺寸和卷绕结构的电芯仿真模型、根据极片的受力，标定仿真的极片拉伸曲线或仿真的极片拉伸-剪切应力曲线作为极片断裂失效的判断依据，能够在仿真中根据极片的受力标定拉伸主应变或拉伸-剪切耦合应力作为极片断裂的准确判据，从而能够快速预测电芯极片在全生命周期中的断裂失效风险。
13、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
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1.一种电芯极片断裂仿真方法，其特征在于，包括：S101、获取极片拉伸测试曲线以及极片拉伸-剪切应力测试曲线；S102、将所述极片拉伸测试曲线以及所述极片拉伸-剪切应力测试曲线分别仿真对标，以得到仿真的极片拉伸曲线以及仿真的极片拉伸-剪切应力曲线；S103、建立与实际电芯具有相同尺寸和卷绕结构的电芯仿真模型；S104、根据极片的受力，标定所述仿真的极片拉伸曲线或所述仿真的极片拉伸-剪切应力曲线作为极片断裂失效的判断依据。
2.根据权利要求1所述的电芯极片断裂仿真方法，其特征在于，步骤S104包括当电芯的极片未与蓝膜接触时，标定所述仿真的极片拉伸曲线作为极片断裂失效的判断依据。
3.根据权利要求1所述的电芯极片断裂仿真方法，其特征在于，步骤S104还包括当电芯的极片与蓝膜接触时，标定所述仿真的极片拉伸-剪切应力曲线作为极片断裂失效的判断依据。
4.根据权利要求1所述的电芯极片断裂仿真方法，其特征在于，步骤S104还包括当电芯的极片膨胀以使得蓝膜与壳体接触时，标定所述仿真的极片拉伸-剪切应力曲线作为极片断裂失效的判断依据。
5.根据权利
6.根据权利要求5所述的电芯极片断裂仿真方法，其特征在于，步骤S105包括获取极片自由膨胀数据、极片与隔膜之间的间隙，其中，极片自由膨胀数据指极片在使用过程中因膨胀导致的厚度增加率；将所述极片自由膨胀数据、所述极片与隔膜之间的间隙、边界条件、约束以及载荷代入仿真软件中计算求解极片在整个膨胀过程中的受力和变形信息。
7.根据权利要求5所述的电芯极片断裂仿真方法，其特征在于，所述方法还包括步骤S106、根据仿真出的极片在整个膨胀过程中的受力和变形信息判断极片的断裂风险。
8.根据权利要求7所述的电芯极片断裂仿真方法，其特征在于，步骤S106包括在有限元软件中提取极片的拉应变、拉应力以及剪应力信息，对比仿真失效判据判断极片断裂风险，以判断电芯的全生命周期膨胀过程中极片的断裂风险。
9.一种电芯极片断裂仿真装置，其特征在于，包括获取模块，用于获取极片拉伸测试曲线以及极片拉伸-剪切应力测试曲线；仿真对标模块，用于将所述极片拉伸测试曲线以及所述极片拉伸-剪切应力测试曲线分别仿真对标，以得到仿真的极片拉伸曲线以及仿真的极片拉伸-剪切应力曲线；创建模块，用于建立与实际电芯具有相同尺寸和卷绕结构的电芯仿真模型；曲线标定模块，用于根据极片的受力，标定所述仿真的极片拉伸曲线或所述仿真的极片拉伸-剪切应力曲线作为极片断裂失效的判断依据。
10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求1至8任一所述方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电芯极片断裂仿真方法，其特征在于，包括：s101、获取极片拉伸测试曲线以及极片拉伸-剪切应力测试曲线；s102、将所述极片拉伸测试曲线以及所述极片拉伸-剪切应力测试曲线分别仿真对标，以得到仿真的极片拉伸曲线以及仿真的极片拉伸-剪切应力曲线；s103、建立与实际电芯具有相同尺寸和卷绕结构的电芯仿真模型；s104、根据极片的受力，标定所述仿真的极片拉伸曲线或所述仿真的极片拉伸-剪切应力曲线作为极片断裂失效的判断依据。
2.根据权利要求1所述的电芯极片断裂仿真方法，其特征在于，步骤s104包括当电芯的极片未与蓝膜接触时，标定所述仿真的极片拉伸曲线作为极片断裂失效的判断依据。
3.根据权利要求1所述的电芯极片断裂仿真方法，其特征在于，步骤s104还包括当电芯的极片与蓝膜接触时，标定所述仿真的极片拉伸-剪切应力曲线作为极片断裂失效的判断依据。
4.根据权利要求1所述的电芯极片断裂仿真方法，其特征在于，步骤s104还包括当电芯的极片膨胀以使得蓝膜与壳体接触时，标定所述仿真的极片拉伸-剪切应力曲线作为极片断裂失效的判断依据。
5.根据权利要求1所述的电芯极片断裂仿真方法，其特征在于，所述方法还包括步骤s105、根据所述仿真的极片拉伸曲线或所述仿真的极片拉伸-剪切应力曲线仿真出极片在整个膨胀过程中的受力和变形信息。
6.根据权利要求5所述的电芯极片断裂仿真方法，其特征在于，步骤s...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，
申请(专利权)人：蔚来汽车科技安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：
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