【技術實現步驟摘要】
本申請屬于電池，特別涉及一種電池極片變形損傷測試方法及裝置。
技術介紹
1、在電池的制造和使用過程中，極片會受到各種外力的作用，如擠壓、彎曲、拉伸等，這些外力可能會導致極片的變形和損傷，從而影響電池的性能和安全性。目前的電池極片變形和損傷的計算方法主要是通過對電池進行破壞性試驗，然后通過ct斷層掃描技術得出極片的變形和損傷情況。然而，這種方法都存在一定的局限性，實驗測量方法無法實現實時監測極片的變形和損傷情況。
技術實現思路
1、專利技術目的：本申請實施例提供一種電池極片變形損傷測試方法及裝置，旨在克服無法實時表征電池極片的變形和損傷情況的技術問題。
2、技術方案：本申請實施例所述的一種電池極片變形損傷測試方法，包括：
3、建立擠壓工況下的電池有限元模型，并基于所述電池有限元模型對極組沿厚度方向進行分層，以形成多個單元極組；
4、對所述單元極組進行復合材料建模，以獲取復合材料模型；
5、獲取所述單元極組中各組分材料沿多個方向的應力應變曲線信息；
6、基于所述單元極組中各組分材料沿多個方向的應力應變曲線信息，以及所述復合材料模型和所述電池有限元模型，獲取不同位置極片的變形云圖，以通過所述變形云圖表征所述極片的變形損傷。
7、在一些實施例中，所述電池有限元模型包括電芯模型和擠壓頭模型，所述擠壓頭模型被配置為模擬所述電芯模型所對應的擠壓工況。
8、在一些實施例中，所述基于所述電池有限元模型對極組沿厚度方向
9、沿所述厚度方向，將所述極組平均切分成n等份，每一等份確定為一個所述單元極組，滿足：n≥10。
10、在一些實施例中，所述對所述單元極組進行復合材料建模，以獲取復合材料模型，包括：
11、獲取所述單元極組中各組分材料分布順序、厚度和名稱信息，以輸入所述復合材料模型。
12、在一些實施例中，所述獲取所述單元極組中各組分材料沿多個方向的應力應變曲線信息，包括：
13、對所述組分材料進行擠壓測試，獲取該所述組分材料的擠壓力位移曲線信息；
14、基于所述擠壓力位移曲線信息，獲取擠壓應力應變曲線信息；
15、對所述組分材料的樣件進行拉伸測試，獲取該所述組分材料的拉力位移曲線信息；
16、基于所述拉力位移曲線信息，獲取拉伸應力應變曲線信息。
17、在一些實施例中，所述對所述組分材料進行擠壓測試，獲取該所述組分材料的擠壓力位移曲線信息，包括：
18、沿所述厚度方向，將多個相同所述組分材料進行疊放，采用擠壓件沿所述厚度方向對多個相同所述組分材料進行擠壓測試，獲取所述擠壓力位移曲線信息。
19、在一些實施例中，所述基于所述擠壓力位移曲線信息，獲取擠壓應力應變曲線信息，包括：
20、通過以下公式獲取所述擠壓應力應變曲線信息：
21、ε1＝δt/t0；
22、σ1＝f/s；
23、其中，t0為所述組分材料壓縮前的初始厚度，δt為所述組分材料的壓縮變形量，ε1為所述組分材料的擠壓應變，s為所述組分材料受壓面積，f為所述組分材料測試過程中的擠壓力，σ1為所述組分材料單位面積上的擠壓應力。
24、在一些實施例中，所述對所述組分材料的樣件進行拉伸測試，獲取該所述組分材料的拉力位移曲線信息，包括：
25、獲取所述組分材料的所述樣件，標定所述樣件的兩端為夾持部，沿所述極組的長度方向，向兩側拉動所述夾持部，以對所述組分材料的所述樣件進行拉伸測試，獲取所述拉力位移曲線信息。
26、在一些實施例中，所述基于所述拉力位移曲線信息，獲取拉伸應力應變曲線信息，包括：
27、通過以下公式得到所述拉伸應力應變曲線信息：
28、ε2＝δl/l0；
29、a＝(h*a*l0)/(δl+l0)；
30、σ2＝t/a；
31、其中，l0為所述樣件拉伸前初始長度，δl為所述樣件的拉伸位移，ε2為所述樣件的拉伸應變，h為所述樣件的寬度，a為單個所述樣件的厚度，a為所述樣件拉伸過程中橫截面積，t為所述樣件測試過程中的拉力，σ2為所述樣件的拉伸應力。
32、一種電池極片變形損傷測試裝置，包括：
33、第一構建模塊，用于建立擠壓工況下的電池有限元模型，并基于所述電池有限元模型對極組沿厚度方向進行分層，以形成多個單元極組；
34、第二構建模塊，用于對所述單元極組進行復合材料建模，以獲取復合材料模型；
35、應力應變實驗模塊，用于獲取所述單元極組中各組分材料沿多個方向的應力應變曲線信息；
36、變形損傷測試模塊，用于基于所述單元極組中各組分材料沿多個方向的應力應變曲線信息，以及所述復合材料模型和所述電池有限元模型，獲取不同位置極片的變形云圖，以通過所述變形云圖表征所述極片的變形損傷。
37、有益效果：本申請實施例的電池極片變形損傷測試方法，包括：建立擠壓工況下的電池有限元模型，并基于電池有限元模型對極組沿厚度方向進行分層，以形成多個單元極組；對單元極組進行復合材料建模，以獲取復合材料模型；獲取單元極組中各組分材料沿多個方向的應力應變曲線信息；基于單元極組中各組分材料沿多個方向的應力應變曲線信息，以及復合材料模型和電池有限元模型，獲取不同位置極片的變形云圖，以通過變形云圖表征極片的變形損傷。通過建立擠壓工況下的電池有限元模型和復合材料模型，可以對電池受壓情況進行仿真，計算并輸出電池極片不同位置的變形云圖，實時表征電池極片的變形和損傷情況。
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1.一種電池極片變形損傷測試方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的電池極片變形損傷測試方法，其特征在于，所述電池有限元模型包括電芯模型和擠壓頭模型，所述擠壓頭模型被配置為模擬所述電芯模型所對應的擠壓工況。
3.根據權利要求1所述的電池極片變形損傷測試方法，其特征在于，所述基于所述電池有限元模型對極組沿厚度方向進行分層，以形成多個單元極組，包括：
4.根據權利要求1所述的電池極片變形損傷測試方法，其特征在于，所述對所述單元極組進行復合材料建模，以獲取復合材料模型，包括：
5.根據權利要求1所述的電池極片變形損傷測試方法，其特征在于，所述獲取所述單元極組中各組分材料沿多個方向的應力應變曲線信息，包括：
6.根據權利要求5所述的電池極片變形損傷測試方法，其特征在于，所述對所述組分材料進行擠壓測試，獲取所述組分材料的擠壓力位移曲線信息，包括：
7.根據權利要求5所述的電池極片變形損傷測試方法，其特征在于，所述基于所述擠壓力位移曲線信息，獲取擠壓應力應變曲線信息，包括：
8.根據權利要求5所述的
9.根據權利要求5所述的電池極片變形損傷測試方法，其特征在于，所述基于所述拉力位移曲線信息，獲取拉伸應力應變曲線信息，包括：
10.一種電池極片變形損傷測試裝置，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種電池極片變形損傷測試方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的電池極片變形損傷測試方法，其特征在于，所述電池有限元模型包括電芯模型和擠壓頭模型，所述擠壓頭模型被配置為模擬所述電芯模型所對應的擠壓工況。
3.根據權利要求1所述的電池極片變形損傷測試方法，其特征在于，所述基于所述電池有限元模型對極組沿厚度方向進行分層，以形成多個單元極組，包括：
4.根據權利要求1所述的電池極片變形損傷測試方法，其特征在于，所述對所述單元極組進行復合材料建模，以獲取復合材料模型，包括：
5.根據權利要求1所述的電池極片變形損傷測試方法，其特征在于，所述獲取所述單元極組中各組分材料沿多個方向的應力應變曲線信息，包...
【專利技術屬性】
技術研發人員：祝茂宇，劉飛，何見超，李強，
申請(專利權)人：蜂巢能源科技無錫有限公司，
類型：發明
國別省市：
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