【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料检测，具体涉及一种电池组分材料的力学属性检测方法。
技术介绍
1、锂离子电池通常由正极、负极、隔膜等几十层微米级厚度的薄层结构组成，其宏观力学性质由每一层组分的力学性质共同决定，获得每层组分的力学属性可以提升对电池在外部载荷下受力和变形情况的认识，识别安全风险，帮助提升电池产品的安全性和可靠性。
2、由于电池的正极、负极、隔膜的厚度为十几至几百微米，而正极、负极又是由铝箔、铜箔和主材组成，其中铜箔、铝箔的厚度一搬只有几微米，导致电池组分材料的力学属性测试存在以下难点：一、试样制样困难，传统的线切割、激光切割等方式都难以对微米级厚度的组分材料进行裁切制样；二、夹持困难，由于锂离子电池组分材料厚度薄，在夹具加持时容易发生滑移的问题，同时可能会因为夹具力的作用导致组分材料产生断裂和破坏；三、测试数据采样困难，万能材料试验机量程一般为几十吨，而电池组分材料测试的最大拉力通常只有几十牛顿，需要特制的传感器进行拉力数据采样；四、力学属性数据处理困难，拉伸后组分材料会出现明显的局部“颈缩”现象，导致横截面面积迅速减小，若使用常规的名义应力应变和真实应力应变换算方法，得到的结果会有较大的偏差，等。这些问题影响了电池组分材料力学属性的测试精度，从而影响对电池力学性能的判断。
3、因此，亟需提供一种电池组分材料的力学属性检测方法，以改善上述问题。
技术实现思路
1、鉴于以上现有技术的缺点，本专利技术提供一种电池组分材料的力学属性检测方法，能够准确获得锂离子电池
2、为实现上述目的及其它相关目的，本专利技术提供一种电池组分材料的力学属性检测方法，包括以下步骤：
3、拉伸步骤：对试样进行拉伸测试，获得测试力-位移关系曲线；
4、仿真模型建立步骤：根据所述电池组分材料的材料属性和所述试样的形状和尺寸，建立仿真模型；
5、仿真曲线获取步骤：基于所述仿真模型获取所述电池组分材料的仿真力-位移关系曲线；
6、力学属性获取步骤：对所述仿真力-位移关系曲线进行修正，使得所述仿真力-位移曲线与所述测试力-位移吻合，以获得所述电池组分材料的力学属性。
7、在本专利技术一示例中，在对试样进行拉伸测试之前还包括对电池组分材料进行裁切制样，所述裁切制样包括：在所述电池组分材料的上、下表面分别设置垫板，利用裁切工具按照预设尺寸裁切试样；在所述裁切试样的夹持区域的两侧分别固定防护板，以使所述夹持区域形成防护板-裁切试样-防护板的多层结构。
8、在本专利技术一示例中，所述防护板通过双面胶粘贴在所述裁切试样的夹持区域，以在所述夹持区域形成防护板-双面胶-试样-双面胶-防护板的多层结构。
9、在本专利技术一示例中，根据所述电池组分材料的材料属性和所述试样的形状和尺寸，建立仿真模型的步骤中，所述材料属性设置为弹塑性材料。
10、在本专利技术一示例中，所述材料属性包括杨氏模量e、泊松比u、屈服应力σi和塑性应变εi的对应关系σi-εi。
11、在本专利技术一示例中，基于所述仿真模型获取所述电池组分材料的仿真力-位移关系曲线，包括：在所述仿真模型上施加与所述拉伸测试时相同的载荷，进行仿真分析计算，得到仿真力-位移关系曲线。
12、在本专利技术一示例中，对所述仿真力-位移关系曲线进行修正，包括：
13、将所述仿真模型获得的仿真力-位移关系曲线与所述拉伸测试获得的测试力-位移关系曲线进行对比；
14、以所述仿真力-位移关系曲线和所述测试力-位移关系曲线围成的面积最小为优化目标，以所述电池组分材料的材料属性作为设计变量进行迭代优化。
15、在本专利技术一示例中，以所述仿真力-位移关系曲线和所述测试力-位移关系曲线围成的面积最小为优化目标，以所述电池组分材料的材料属性作为设计变量进行迭代优化，包括：设置εi的值，其中，i＝1，2，3，……，n，n为大于0的自然数；以e和σ1作为设计变量，通过修改e和σ1的大小，得到不同的仿真力-位移曲线，直至仿真力-位移关系曲线与测试力-位移关系曲线围成的面积s最小，从而得到最优的e和σ1；以σ2为设计变量，通过修改σ2的大小，得到不同的仿真力-位移关系曲线，直至仿真力-位移关系曲线与测试力-位移关系曲线围成的面积s最小，从而得到最优的σ2；依次类推，分别以σi(i＝3、4……n)作为设计变量，进行迭代优化，得到最优的σi。
16、在本专利技术一示例中，优化后的e及优化后的εi和σi的对应关系即为所述电池组分材料的杨氏模量及应力-应变关系。
17、在本专利技术一示例中，所述设置εi的值时，ε1＝0，εi的值设置为递增，且εi与εi-1之间的间隔随i的增大而增加。
18、在本专利技术一示例中，所述试样的宽度为10mm至15mm，长度为80mm至100mm。
19、在本专利技术一示例中，所述试样的形状为哑铃型。
20、在本专利技术一示例中，所述垫板和所述防护板为0.8～1.2mm的纸板。
21、本专利技术电池组分材料的力学属性检测方法，通过对试样拉伸测试、建立仿真模型及对仿真结果的修正，从而准确获得电池各组分材料的力学属性，有助于建立电池细致的力学模型、获得电池宏观的力学性能、分析锂离子电池在外部机械载荷作用下各组分的受力和变形情况，提升电池产品的安全系和可靠性。
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1.一种电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，在对试样进行拉伸测试之前还包括对电池组分材料进行裁切制样，所述裁切制样，包括：
3.根据权利要求2所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，所述防护板通过双面胶粘贴在所述裁切试样的夹持区域，以在所述夹持区域形成防护板-双面胶-试样-双面胶-防护板的多层结构。
4.根据权利要求1所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，根据所述电池组分材料的材料属性和所述试样的形状和尺寸，建立仿真模型的步骤中，所述材料属性设置为弹塑性材料。
5.根据权利要求4所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，所述材料属性包括杨氏模量E、泊松比u及屈服应力σi和塑性应变εi的对应关系σi-εi。
6.根据权利要求1所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，基于所述仿真模型获取所述电池组分材料的仿真力-位移关系曲线，包括：在所述仿真模型上施加与所述拉伸测试时相同的载荷，进行仿真分析计算
7.根据权利要求5所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，对所述仿真力-位移关系曲线进行修正，包括：
8.根据权利要求7所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，以所述仿真力-位移关系曲线和所述测试力-位移关系曲线围成的面积最小为优化目标，以所述电池组分材料的材料属性作为设计变量进行迭代优化，包括：
9.根据权利要求8所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，优化后的E及优化后的εi和σi的对应关系即为所述电池组分材料的杨氏模量及应力-应变关系。
10.根据权利要求8所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，所述设置εi的值时，ε1＝0，εi的值设置为递增，且εi与εi-1之间的间隔随i的增大而增加。
11.根据权利要求1所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，所述试样的宽度为10mm至15mm，长度为80mm至100mm。
12.根据权利要求1所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，所述试样的形状为哑铃型。
13.根据权利要求2所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，所述垫板和所述防护板为0.8～1.2mm的纸板。
...【技术特征摘要】
1.一种电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，在对试样进行拉伸测试之前还包括对电池组分材料进行裁切制样，所述裁切制样，包括：
3.根据权利要求2所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，所述防护板通过双面胶粘贴在所述裁切试样的夹持区域，以在所述夹持区域形成防护板-双面胶-试样-双面胶-防护板的多层结构。
4.根据权利要求1所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，根据所述电池组分材料的材料属性和所述试样的形状和尺寸，建立仿真模型的步骤中，所述材料属性设置为弹塑性材料。
5.根据权利要求4所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，所述材料属性包括杨氏模量e、泊松比u及屈服应力σi和塑性应变εi的对应关系σi-εi。
6.根据权利要求1所述的电池组分材料的力学属性检测方法，其特征在于，基于所述仿真模型获取所述电池组分材料的仿真力-位移关系曲线，包括：在所述仿真模型上施加与所述拉伸测试时相同的载荷，进行仿真分析计算，得到仿真力-位移关系曲线。
7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡昌成，唐宗尧，许程钧，王洁，于子航，戈剑，
申请(专利权)人：远景动力技术江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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